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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- WIFI六足仿生機(jī)器人平臺(tái)
- 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A類
- 簡(jiǎn)介：
- 該六足機(jī)器人平臺(tái)擁有12關(guān)節(jié)19自由度，擁有非常靈活的結(jié)構(gòu)，為適應(yīng)不同的需求，引入了多控制平臺(tái)。創(chuàng)造性的引入WIFI技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。同時(shí)搭載433M無(wú)線指令系統(tǒng)與射頻視頻獲取傳輸系統(tǒng)。搭載高清攝像頭，滿足超遠(yuǎn)程監(jiān)控要求。采用友好的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)，界面可操作性強(qiáng)。完善的軟件開源，支持二次開發(fā)。同時(shí)大量自主設(shè)計(jì)器件，擁有較高的性價(jià)比，面向國(guó)內(nèi)中高等院校實(shí)驗(yàn)室等中端教育機(jī)器人市場(chǎng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品“WIFI六足仿生機(jī)器人平臺(tái)”將社會(huì)的普遍需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。創(chuàng)造性的引入WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)便捷的操控方式。巧妙改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)了最高的性價(jià)比。在一款低價(jià)位的閑置路由器上改裝了內(nèi)存和無(wú)線部分，改進(jìn)了路由器的散熱，燒入Linux操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)的功能。將路由器變?yōu)橐粋€(gè)Mini的服務(wù)器，直接搭載USB攝像頭，通過(guò)電腦等其他具備WIFI功能的移動(dòng)設(shè)備，可以直接通過(guò)登錄WEB界面實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制，同時(shí)經(jīng)過(guò)改進(jìn)，可以通過(guò)Internet的方式登錄控制界面，超遠(yuǎn)程控制機(jī)器人。同時(shí)另版本的控制器，基于433M無(wú)線設(shè)備，即適合較低級(jí)的應(yīng)用人員的需求，這一版本的設(shè)計(jì)為保證控制指令傳輸?shù)目煽啃圆捎靡曨l采集和指令傳輸分系統(tǒng)的方式。
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)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的 縱觀當(dāng)前的教育機(jī)器人市場(chǎng)，產(chǎn)品參次不齊，不夠系統(tǒng)，較為系統(tǒng)的產(chǎn)品基本屬于進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格十分昂貴。在市場(chǎng)上很難找到一款適合大學(xué)生甚至職業(yè)工程師作為工程實(shí)踐的機(jī)器人產(chǎn)品，個(gè)人很難在機(jī)器人技術(shù)方面全面的發(fā)展，每個(gè)群體都有不同的需求，這是一個(gè)需求量極大的市場(chǎng)空間。因而設(shè)計(jì)制作此系統(tǒng)。 基本思路 通過(guò)對(duì)不同人群的調(diào)查得出市場(chǎng)需求的高端教育機(jī)器人應(yīng)用平臺(tái)的需求，做出分析得出重點(diǎn)反饋信息確定設(shè)計(jì)六足仿生機(jī)器人，確定主要技術(shù)指標(biāo)和主攻技術(shù)方向，然后開始分系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最后在整個(gè)平臺(tái)上綜合系統(tǒng)。 創(chuàng)新點(diǎn) 1，在自行研制的同樣的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上可以搭載不同的控制系統(tǒng)（433M無(wú)線版本，WIFI版本），以適應(yīng)有不同需求的人群。 2，各部分高度內(nèi)聚集成化，形成幾個(gè)模塊（傳輸模塊，控制模塊等）。方便組合和檢測(cè)。 3，領(lǐng)先的將WIFI技術(shù)與六足仿生結(jié)合在一起，將傳輸與控制一體化，改進(jìn)部分現(xiàn)有設(shè)備以實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比。整個(gè)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔易用。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo) 本作品“WIFI六足仿生機(jī)器人平臺(tái)”將社會(huì)的普遍需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。創(chuàng)造性的引入WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)便捷的操控方式。巧妙改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)了最高的性價(jià)比。將路由器變?yōu)橐粋€(gè)Mini的服務(wù)器，直接搭載USB攝像頭，通過(guò)電腦等其他具備WIFI功能的移動(dòng)設(shè)備，可以直接通過(guò)登錄WEB界面實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制，超遠(yuǎn)程控制機(jī)器人。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 國(guó)內(nèi)用于教育工程實(shí)踐的機(jī)器人平臺(tái)為數(shù)不多，設(shè)備不完善，配套軟件不足，同時(shí)針對(duì)性不強(qiáng)。價(jià)格十分昂貴。 而進(jìn)口設(shè)備更是極為昂貴，很難滿足大部分消費(fèi)者的需求。 本作品，針對(duì)性強(qiáng)，以較為成熟的技術(shù)——六足仿生為出發(fā)點(diǎn)，綜合多種應(yīng)用設(shè)計(jì)，多平臺(tái)。本作品針對(duì)性更強(qiáng)，應(yīng)用的范圍更加明確，因而開發(fā)更加明確，同時(shí)所有設(shè)備全部的有著大面積應(yīng)用的產(chǎn)品，易于配套生產(chǎn)。其次利用WIFI+WEB技術(shù)基本完全實(shí)現(xiàn)了超遠(yuǎn)程無(wú)線控制。再者，由于利用了價(jià)格低廉的閑置的路由器設(shè)備作為WIFI版本的主機(jī)，作為產(chǎn)品生產(chǎn)的話，成本大概3000元左右，相對(duì)于動(dòng)輒幾萬(wàn)的設(shè)備來(lái)說(shuō)，總體因而整體產(chǎn)品性價(jià)比比較高。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2009年度南京工程學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目A級(jí)立項(xiàng) 2010年第十一屆南京工程學(xué)院大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽中獲得特等獎(jiǎng) 第十二屆挑戰(zhàn)杯南京共程學(xué)院校內(nèi)選拔賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- ■實(shí)物、產(chǎn)品 □模型 □圖紙 ■磁盤 ■現(xiàn)場(chǎng)演示 ■圖片 ■錄像 □樣品
使用說(shuō)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(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品“WIFI六足仿生機(jī)器人平臺(tái)”由一臺(tái)由18只伺服電機(jī)以及鋁合金支架構(gòu)成的六足機(jī)器人平臺(tái)為本體，配套有兩套控制設(shè)備，一套為WIFI版本，另一套為433M無(wú)線加視頻版本。配套有相應(yīng)軟件開發(fā)系統(tǒng)。主要在系統(tǒng)整合和性價(jià)比上具有極大的優(yōu)勢(shì)。 該作品適用于所有機(jī)器人開發(fā)愛(ài)好者，以及大學(xué)工程實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用。也部分適用于工業(yè)應(yīng)用。就目前我國(guó)的高端教育機(jī)器人市場(chǎng)來(lái)看，價(jià)位高的功能太全，針對(duì)性不強(qiáng)，價(jià)位低的又太低級(jí)，不能滿足大部分消費(fèi)者的需求，據(jù)作者這幾年的經(jīng)驗(yàn)積累，很多的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室需要類似的設(shè)備，。本作品的設(shè)計(jì)精簡(jiǎn)，針對(duì)性強(qiáng)，性價(jià)比高。預(yù)估投產(chǎn)的成本的3000元。易于大面積推廣使用。作者之前做過(guò)廣泛的相關(guān)調(diào)查，得出一些結(jié)論，大學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及個(gè)人機(jī)器人愛(ài)好者廣泛需求類似的機(jī)器人開發(fā)平臺(tái)，預(yù)估以一年銷售1000套為例，售價(jià)5000元，可減少大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和消費(fèi)者投資2000萬(wàn).同時(shí)獲利200萬(wàn)元。這樣的市場(chǎng)前景是良好的，經(jīng)濟(jì)效益客觀，減少消費(fèi)者投入的同時(shí)獲得了相應(yīng)的利潤(rùn)。
同類課題研究水平概述
- 據(jù)調(diào)查，目前全球市場(chǎng)上對(duì)于教育機(jī)器人的需求量不斷加大，特別是我國(guó)，適合大學(xué)生適用的教育機(jī)器人平臺(tái)極其少見(jiàn)。 這些公司出的產(chǎn)品集成度很高，開發(fā)軟件也很高級(jí)，而實(shí)際上于此為了迎合市場(chǎng)就必須得在開發(fā)軟件方面做好鋪墊，即在開發(fā)軟件內(nèi)部事先預(yù)置好了很多的預(yù)編譯程序，使得用戶只需要編輯流程圖或者拖動(dòng)幾個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，這種情況是很不利的，只適合初中甚至小學(xué)生使用，特別的不適合大學(xué)生使用，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試用和調(diào)查了解，很多此類產(chǎn)品的用戶提出了意見(jiàn)。同時(shí)所配套的結(jié)構(gòu)件過(guò)于復(fù)雜，不能夠做到很好的通用性。還有就是另一類產(chǎn)品，就是另一個(gè)極端，由于廠家規(guī)模參次不齊，價(jià)格雖然下來(lái)了，但是質(zhì)量不好，只提供簡(jiǎn)單的一堆零器件，沒(méi)有軟件支持，以及配套的實(shí)驗(yàn)。很多用戶反饋很差。 本作品“WIFI六足仿生機(jī)器人”，正是解決了上述問(wèn)題，在兩個(gè)極端之間找到了市場(chǎng)空間，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品以中端產(chǎn)品的定位切入市場(chǎng)，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，在前期大學(xué)生創(chuàng)新基金的支持的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計(jì)了通用性很高的結(jié)構(gòu)件，控制系統(tǒng)方面，本作品也本著多層次的面向?qū)ο?，采取了多種控制方案，單片機(jī)控制和微操作系統(tǒng)兩種模式。單片機(jī)方面，采用AVR單片機(jī)作為主控芯片，這也是主流設(shè)計(jì)，但是本作品采取了于眾不同的方案，在單片機(jī)控制板的同時(shí)采取了視頻傳輸?shù)男问綄?shí)現(xiàn)了現(xiàn)在較為流行的FPV設(shè)計(jì)，即可以通過(guò)反饋的即時(shí)視頻來(lái)控制機(jī)器人，同時(shí)可支持下載多套程序，通過(guò)無(wú)線指令遠(yuǎn)程控制，可以達(dá)到無(wú)障礙600米遙控。 WIFI版本的控制中，以Linux系統(tǒng)為藍(lán)本，改進(jìn)了路由器的內(nèi)存，散熱，加強(qiáng)了天線增益。做到了真正的無(wú)線遙控。并且在有無(wú)線中繼的情況下，可以無(wú)線延長(zhǎng)控制距離，即實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的FPV遙控。同時(shí)，WEB版本的控制界面可以在任何可以登錄互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)，固定設(shè)備上使用。比如手機(jī)，PDA，便攜式上網(wǎng)本，3G設(shè)備等等。在這方面，目前沒(méi)有任何一家公司的面市產(chǎn)品做到這種功能，其他的機(jī)器人產(chǎn)品，都是停留在固定的設(shè)備上顯示，并且對(duì)無(wú)線干擾和距離有很大的限制。做到了這一點(diǎn)也使得該作品有了除教育機(jī)器人之外還有了工業(yè)應(yīng)用的可能，即應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)等其他需要監(jiān)控以及移動(dòng)平臺(tái)的地方。 綜上所述，我們的產(chǎn)品在市場(chǎng)上與其他同類競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比有很大的優(yōu)勢(shì)，技術(shù)上有獨(dú)到之處。
