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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:自适应智能爬树移动平台机器人
学校名称:山东理工大学
参赛队伍:理工飞跃队
参赛学生:张加斌 成世贺 张葛  
指导老师:宫金良  

详细说明

本产品自适应智能爬树机器人结构属于并联机器人结构,整体结构分为上平台、下平台与链接上下两平台的两条支链组成,共有四台步进电机控制。仿照动物毛虫的爬树时的躯干动作,使用多个四边形机构进行铰接来仿照毛虫的攀爬姿势。两条支链分别有两个平行四边形结构铰接而成,两条支链由两台电机控制,利用平行四边形对边始终平行的特点来固定抱紧机构,利用平行四边形不稳定的特点来实现伸缩,多个四边形结构进行铰接可以使抱紧机构进行非同轴运动,实现可以攀爬有一定弯曲程度的杆 。上平台与下平台均固定有抱紧机构,每一抱紧机构均有一台电机控制,可以在攀爬时实现抱紧杆,并且两个抱紧机构形成对称受力结构,可以很稳定地抓握树干。采用涡轮蜗杆与链条传动,相较于原先设计的齿轮传动结构,链条传动可靠性好,可以灵活调节链轮位置以使其有效传动。采用涡轮蜗杆传动,还有一点好处是,便于加大力矩,充分减轻了电机的重量,这一点十分重要,因为机器人许多部件采用了钢材,自重较大,若能实现机器人的轻量化。必定可以使攀爬效率提升。

自适应智能爬杆机器人运动说明:首先上平台抱紧机构电机运动,实现抱紧杆,随后控制伸缩机构的两台步进电机运动,将下平台抬升到预定高度。接下来下平台抱紧机构电机运动,实现下平台抱紧杆,此时机器人依靠上、下平台抱紧机构固定在树上,爬升第一阶段完成。后来上抱紧机构的控制电机工作,上抱紧机构打开,接下来控制伸缩机构的电机工作,将上平台抬升到预定高度,到达预定高度后,上抱紧机构再次工作,将杆抱紧,爬升第二阶段完成。重复以上两个阶段,实现机器人运动。

自适应智能爬树移动平台机器人,机器人采用并联结构,整体分为上、下平台连接上下两平台的两条支链组成,共有四台步进电机控制,完成上位机气人机交互系统开发工作,并建立有蓝牙模块。自适应爬树平台机器人是作为运载平台进行开发,该载体上可加载各种传感器,机械手等模块,实现果实采摘、树木养护、林业防火等多种功能。该运载在平台控制板不仅兼容单片机而且可兼容PLC进行控制设计,同时具有多个I\O接口,可加载多种功能模块,实现模模块化应用。

 


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