作品简介
1.作品序号:
2.作品名称:仿生蟑螂勘测机器人
3.主题类别:创新创意
4.参赛学校:山东理工大学
5.参赛学生:王尚飞、丰重光、韩维晖
6.指导教师:张彦斐、宫金良
7.作品简介:
(1)应用领域和技术原理、用途
仿生蟑螂勘测机器人仿照蟑螂运动进行仿生设计,运动机理基于单片机控制板,依靠电机带动齿轮,通过滚杆机构的往复运动,带动弹簧腿做上下摆动,同时,安装在每条腿上的舵机带动每条腿做前后往复摆动,每次身体一侧的前后腿和另一侧的中腿同步运动,保证始终有三条腿着地。其平衡性好,速度较快,能够在较为复杂地形中灵活运动。在安装激光探测仪,信息摄录仪之后,该机器人能满足地质勘测、抢险救灾、航空航天、教育机器人等多个领域的需求。
(2)技术性能指标
水平运动速度0.1米/秒,重量2kg,弹簧腿伸长量30cm。
(3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性
创造性的把蟑螂的运动形态运用传统的机械结构进行仿生设计,外型酷似蟑螂,但又拥有许多蟑螂自身不具备的优点;运用传动齿轮进行减速设计,避免了蟑螂运动过程中的不稳定,增加弹簧腿与舵机装置双重设计,控制简单,运行稳定;通过减少舵机数量、简化机身,优化腿部结构等尽可能地减少机身重量,在选材上普遍采用高强度铝合金材料,弹簧韧性好,避免了长时间使用后的磨损,造价较为低廉,许多零件易于替换;在运动特性方面具有较好的机动性,对不平地面的适应能力突出。利用传感器可使其实现智能控制,也可利用无线蓝牙控制舵机,实现自动前进,自动转向等功能,稳定性突出。
(4)作用意义
该机器人不仅可以用在灾难中搜寻废墟中的人员、国际空间站上它们可以充当维护员,及时发现空气泄漏等意外故障.还可以充当间谍角色,用于军事上的侦察和间谍工作,在不为人察觉的情况下收集情报,也可以在地质勘测,考古探险领域获得诸多应用。
(5)推广应用前景、效益分析与市场预测
现今机器人产业的发展蒸蒸日上,再加上国家对智能控制领域的大量投入,使得人们对各种类型的机器人的需求与日俱增。而且近年来大型自然灾害和人为灾害屡见不鲜,特别是天津港爆炸案消防员的牺牲,让我们深刻认识到使用非人机械进行救援的迫切性。而我们这款产品,无论是从整个设计理论,还是最后的仿真分析,都非常符合未来勘测机器人行动灵敏,控制精确,造价低廉,可替换性强的特点。而国内目前非常缺乏同类的产品,预测市场前景非常广阔。