现代物流领域中,特殊物流对象所占全部物流品的比例不断上升。特输物流对象是指精密仪器设备、危险品、自身属性特殊或运输保管条件特殊的物流对象。这类物流对象不能承受严重的晃动和倾斜,对运输设备的平稳性要求较高。我组从3D打印机的工作定位中获得了灵感,讨论提出了一款能提供实时水平稳定的载物平面的特种运输载具。
经过理论验证,三维建模,动、静力学分析并3D打印模型进行了充分研究,可以通过可行性论证。我组制作的这款自平衡越野机器人可自主调节载物平台实时保持平衡,它由运动系统、平衡调节系统和控制系统组成,由遥控器无线控制机器人的运动,履带和大扭矩电机能保证绝大多数地形的顺利通过。通过陀螺仪感知工作平台倾斜度,利用步进电机配合丝杠,在单片机的指令下可以精确控制其工作平台的姿态,通过负反馈机制和闭环控制可以实时感知并调平。
作品制作采用PDM熔融堆积成型原理,充分利用3D打印一次成型的技术优势,完美完成了作品功能实现的论述阶段。考虑到实际功能的实现,我们将模型部分是ABS塑料材质,手工替换为金属等大强度材料,提高了作品的使用价值及演示效果。
通过本作品的设计与制作,结合机电一体化的设计思路,实现了特殊物流对象在复杂地形安全平稳运输的设计目的,为物流运输仓储系统减少装载和节约人工成本提供了新的思路与参考。