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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 智能仿生六足機(jī)器人
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 機(jī)器人通過傳感器識(shí)別路徑，檢測(cè)前方是否有障礙物，綜合處理后規(guī)劃行走路徑，并通過可人為調(diào)整視角的攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)信息。適用于大部分人無(wú)法進(jìn)入的工作環(huán)境，如進(jìn)行設(shè)備巡視、工程探險(xiǎn)勘測(cè)、軍事偵察、煤礦井下勘探、排雷排爆現(xiàn)場(chǎng)信息采集、搶險(xiǎn)救災(zāi)、實(shí)時(shí)跟蹤及一些需要引導(dǎo)的情況等。
- 詳細(xì)介紹：
- 我們旨在設(shè)計(jì)一種在復(fù)雜多變的地形條件下有著強(qiáng)大的機(jī)動(dòng)性和靈活性，能夠在人類無(wú)法進(jìn)入或者難以到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行工程探險(xiǎn)勘測(cè)、反恐防爆、軍事偵察、探測(cè)、防災(zāi)、搶險(xiǎn)救災(zāi)等的智能機(jī)器人?；诜律鷮W(xué)原理和十六位單片機(jī)，集尋跡、避障、現(xiàn)場(chǎng)視頻采集等功能于一身，自主性高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1 集尋跡、避障、現(xiàn)場(chǎng)視頻采集等功能于一身，智能性高。 2 根據(jù)仿生學(xué)原理, 以螞蟻?zhàn)悴寇壽E為出發(fā)點(diǎn), 設(shè)計(jì)出一種能夠符合行走要求的簡(jiǎn)單腿部機(jī)構(gòu)。 3 采用16位單片機(jī)，結(jié)合更優(yōu)越的軟件算法，為機(jī)器人提供了靈活的“大腦”。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 步態(tài)規(guī)劃方法是仿生多足機(jī)器人最為基礎(chǔ)又最為關(guān)鍵的技術(shù)之一. 當(dāng)前的研究成果出于簡(jiǎn)化控制的考慮,通常都會(huì)選擇周期規(guī)則步態(tài)作為仿生多足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃依據(jù), 但在自然界中,螞蟻的常規(guī)步態(tài)雖是“周期”步態(tài),但卻非“規(guī)則”步態(tài).另外,雖然許多學(xué)者曾在仿生學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行過有關(guān)節(jié)肢動(dòng)物行走特性和步態(tài)特點(diǎn)的大量實(shí)驗(yàn),但能夠真正用于指導(dǎo)仿生六足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻并不理想。為了探索有利于提升仿生六足機(jī)器人控制特性的步態(tài)規(guī)劃策略,我們通過對(duì)典型六足昆蟲—螞蟻常規(guī)步態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究, 深入了解六足昆蟲的真實(shí)步態(tài),對(duì)比完全仿生的周期步態(tài)與不完全仿生的周期規(guī)則步態(tài)分別作為仿生六足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃策略的適應(yīng)性和可行性.
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作品在陜西省漢中市陜西理工學(xué)院第四屆挑戰(zhàn)杯獲得特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)演示，圖片，錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明：本作品使用簡(jiǎn)單，使用者只需將其放于指定位置并打開開關(guān)即可。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：小巧玲瓏，機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單，能穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)尋跡、避障和圖像采集，完全能替代人進(jìn)行一些惡劣環(huán)境下的勘探、現(xiàn)場(chǎng)信息采集以及巡視設(shè)備工作狀況等。 適用范圍：適用于大部分人無(wú)法進(jìn)入的工作環(huán)境，如煤礦井下勘探、排雷排爆現(xiàn)場(chǎng)信息采集、實(shí)時(shí)跟蹤及一些需要引導(dǎo)的情況。 推廣前景：該作品成本低廉，卻具有不錯(cuò)的智能性，工作環(huán)境要求低，可替代人在苛刻的環(huán)境下工作，因此有很廣泛的市場(chǎng)需求和較高的性價(jià)比，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)很高。
同類課題研究水平概述
- 多足機(jī)器人的研究現(xiàn)狀 多足機(jī)器人的研究主要集中在以下幾種機(jī)械結(jié)構(gòu)： 1 單連桿式 出于簡(jiǎn)易靈活、價(jià)格低廉的角度考慮， 些功能單、以?shī)蕵沸詾橹鳈C(jī)器人的六條腿采用單連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并以較少的自由度實(shí)現(xiàn)了基本的步行功能，減少r執(zhí)行電機(jī)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。目前市面上有很多諸如此類的爬蟲玩具，不為常見的單豐T式腿結(jié)構(gòu)的機(jī)器人。但是，過于簡(jiǎn)單的腿部結(jié)構(gòu)以及較少的自由度導(dǎo)致此類機(jī)器人難以完成復(fù)雜的動(dòng)作，實(shí)用性較差。不過這類機(jī)器人也可阻通過簡(jiǎn)單的控制完成倒退、轉(zhuǎn)彎等功能，只是無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確定位。 2 四連桿式 該機(jī)構(gòu)有多種衍化形式，可用連桿曲線軌跡作為足端軌跡的種步行機(jī)構(gòu)，以舊桿機(jī)構(gòu)為腿部機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和日的部是為了盡可能保證足端運(yùn)動(dòng)軌跡的平整性，達(dá)到使機(jī)器人平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的目的。其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便。不過平面連桿結(jié)構(gòu)輸出軌跡固定，且存在一定的死點(diǎn)，所以只能實(shí)施固定的跨步軌跡，難以成為靈巧型的機(jī)器人。 3 縮放式 早期的四足、六足步行機(jī)器人都用過此類步行機(jī)構(gòu)。縮放機(jī)構(gòu)由于在其運(yùn)動(dòng)主平面具有運(yùn)動(dòng)解藕性，易于控制，當(dāng)縮放比大于1時(shí)能以較小本體實(shí)現(xiàn)較大的空間運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于多足步行機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)?？s放式腿機(jī)構(gòu)具有比例性，可將驅(qū)動(dòng)器的推動(dòng)距離比例放大為足端運(yùn)動(dòng)距離。 4 關(guān)節(jié)式 由于多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)具有活動(dòng)范圍大，靈活性好的優(yōu)點(diǎn)，所以為近幾年步行機(jī)器人采用。此外，開環(huán)關(guān)節(jié)式機(jī)構(gòu)的末端操作點(diǎn)無(wú)論是在機(jī)體的上部還是下部都有非常大的運(yùn)動(dòng)空間，且機(jī)構(gòu)不存在死點(diǎn)的情況，機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；但是剛性較差，傳動(dòng)誤差大而且不易控制。
