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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 軍用攻擊防護(hù)盔甲
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著科技的日新月異，人類未來的生活必將趨向于機(jī)械化，自動(dòng)化，智能化，越來越多的電影，雜志，科技都有高科技機(jī)器人的身影，讓我們的生活更加的舒適與便宜。 該作品所涉及電子，自動(dòng)化控制，機(jī)械設(shè)計(jì)，信號(hào)，傳感器等領(lǐng)域，通過微控制器采集肢體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，經(jīng)雙系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信！采用PID控制算法，完成戰(zhàn)甲的控制！
- 詳細(xì)介紹：
- 本小組擬制作一個(gè)能直立行走，與人一樣大的初級(jí)智能型機(jī)器人，我們的初步設(shè)想是在演示者的全身各個(gè)關(guān)節(jié)處安裝一系列的傳感器，通過捕捉肢體的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)微控制器編碼發(fā)送給機(jī)器人，機(jī)器人是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，通過采集的信息控制肢體的動(dòng)作向量與大小，理想的結(jié)果是演示者無論做那種動(dòng)作，機(jī)器人都可以迅速的做出一樣的動(dòng)作來！此種機(jī)器人在批量生產(chǎn)后可以利用在表演觀摩的場(chǎng)合下大規(guī)模的使用，只需要一個(gè)領(lǐng)隊(duì)的人員即可控制幾百幾千甚至是上萬的機(jī)器人做出人類無法做到的整齊統(tǒng)一的動(dòng)作！例如，我說例如，可以組成閱兵方陣參加國(guó)慶閱兵式，在全世界驚嘆的目光下，見證我國(guó)可以的迅速發(fā)展，樹立我國(guó)在國(guó)際上新的形象！ 上述只是我們隊(duì)伍想法的V1.0，在實(shí)現(xiàn)此功能的前提下，我們擬將人與機(jī)器整合起來，做成一個(gè)完整的系統(tǒng)，將機(jī)器附在人身上，通過傳感器捕捉控制者肢體的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，機(jī)器再控制其各個(gè)關(guān)節(jié)輔助給予動(dòng)作量，實(shí)現(xiàn)增大動(dòng)作幅度的作用！再在外表面附上鋼皮（資源有限用質(zhì)量較輕的鋁代替），再結(jié)合我國(guó)傳統(tǒng)的武士盔甲，做成一個(gè)魁梧，保護(hù)性強(qiáng)，攻擊性強(qiáng)的戰(zhàn)斗機(jī)甲。此版本更加適合觀摩表演之用！但隨著研究的深以及器材的更新，我相信，在未來五十年之內(nèi)，我國(guó)必將有此種“武器”正式裝備軍隊(duì)！
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)
- 我國(guó)各項(xiàng)科技研究在各領(lǐng)域取得飛速的發(fā)展，機(jī)器人研究也成了各高校研究所共同的課題，然而，我國(guó)機(jī)器人的研究尚處于簡(jiǎn)化部分功能結(jié)構(gòu)，人形直立行走機(jī)器人遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)外的研究水品，我們研究的一種新一代機(jī)器人，不僅能容納一個(gè)人在內(nèi)部控制其動(dòng)作行為，還能通過關(guān)節(jié)輔助人體動(dòng)作，給予更大的動(dòng)力。全身各個(gè)關(guān)機(jī)相輔相成，操作順暢，在完成日常生活的各種動(dòng)作的同時(shí)，裝上還能攻擊武器，還能展示，防護(hù)人體免受傷害的作用！ 該作品所涉及電子，自動(dòng)化控制，機(jī)械設(shè)計(jì)，信號(hào)，傳感器等領(lǐng)域，作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，捕捉操作者全身動(dòng)作的MEMS加速度傳感器多達(dá)30個(gè)，實(shí)現(xiàn)盔甲動(dòng)作執(zhí)行的關(guān)節(jié)多舵機(jī)多達(dá)50個(gè)，如何協(xié)調(diào)控制其采集的執(zhí)行時(shí)該作品電子自動(dòng)化控制的難點(diǎn)所在，就一般而言，研究機(jī)器人的手指協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)已屬機(jī)器人研究的重大課題，我們所研究的對(duì)象不僅有手指控制運(yùn)動(dòng)，還有各個(gè)大關(guān)節(jié)的控制，在難度上，更高于前者。 如果說電子自動(dòng)化控制是該作品的難點(diǎn)所在的話，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)乃是此作品的重大技術(shù)指標(biāo)，從外形，機(jī)械支撐，受力分布等各方面綜合設(shè)計(jì)制作，在一定的美觀樣式下才能稱作為將機(jī)器人盔甲，我們以鋁合金為材料通過加工，制作成能容納一個(gè)在內(nèi)部控制的機(jī)器人盔甲，如何將各個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)械順暢連接，又能達(dá)到很好的支撐作用。 在理論研究成熟，實(shí)現(xiàn)所有功能后，可以對(duì)材料，控制等各方面進(jìn)行改進(jìn)，以在真正功能上實(shí)現(xiàn)防護(hù)攻擊的功能！
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 我國(guó)各項(xiàng)科技研究在各領(lǐng)域取得飛速的發(fā)展，機(jī)器人研究也成了各高校研究所共同的課題，然而，我國(guó)機(jī)器人的研究尚處于簡(jiǎn)化部分功能結(jié)構(gòu)，人形直立行走機(jī)器人遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)外的研究水品，我們研究的一種新一代機(jī)器人，不僅能容納一個(gè)人在內(nèi)部控制其動(dòng)作行為，還能通過關(guān)節(jié)輔助人體動(dòng)作，給予更大的動(dòng)力。 在美國(guó)空軍，武器開發(fā)商已為軍隊(duì)裝備次種種功能的輔助機(jī)器人，可以提升個(gè)人身體素質(zhì)和搬運(yùn)空中導(dǎo)彈，這些事一個(gè)人無法完成的，然而有了此裝置后，一個(gè)人就能完成幾個(gè)人協(xié)作的任務(wù)，在推動(dòng)科技的同時(shí)，節(jié)省了人員的參與量，可以為其他領(lǐng)域提供更多的工作人員。 據(jù)網(wǎng)絡(luò)查證，該作品在我國(guó)尚無研究，或尚屬機(jī)密未公布的研究，在技術(shù)上，控制量從幾個(gè)到幾十個(gè)的提升，難度和實(shí)現(xiàn)度有著較大的進(jìn)步，從自動(dòng)控制到人參與內(nèi)部行為動(dòng)作的控制，人員與系統(tǒng)的結(jié)合，在我國(guó)機(jī)器人研究領(lǐng)域，提供了一種新的思維！
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.中北大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)項(xiàng)目 2.2011年第五屆美新杯大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽參賽研究作品
作品所處階段
- 中試階段 目前已完成方案設(shè)計(jì)和功能模塊測(cè)試部分，正在繪制電路PCB板和機(jī)械部分加工環(huán)節(jié)！
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 未轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
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)
- 該作品在電子自動(dòng)化控制上，同時(shí)采集多路傳感器的信號(hào)，將這些非常龐大數(shù)據(jù)量經(jīng)無線發(fā)射后，機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷地處理，控制各個(gè)關(guān)機(jī)的轉(zhuǎn)向角度，由于采集的信息是三維方向的，在對(duì)關(guān)節(jié)進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)注意關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的限制和控制信息刷新的時(shí)間間隔，以確保盔甲操作起來順暢無明顯的滯后感。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍不一樣而造成機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍受限，有的轉(zhuǎn)向是二維的，而有的關(guān)節(jié)是三維轉(zhuǎn)動(dòng)，在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到這些限制因素和整體重量，關(guān)節(jié)是否能夠帶動(dòng)！都是該作品在設(shè)計(jì)制作過程中首要解決的問題。 該作品提供了一種人體動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)模板，視應(yīng)用場(chǎng)合添加相應(yīng)的功能模塊，例如表演展示，遠(yuǎn)程控制機(jī)器人執(zhí)行危險(xiǎn)動(dòng)作，實(shí)驗(yàn)?zāi)M對(duì)人各種意外突發(fā)事件的傷害以及深入研究應(yīng)用到軍事裝備等。此作品深入研究后，可以為機(jī)器人研究領(lǐng)域增添一個(gè)新的研究方向。待商品化后，可做大型表演之用，相應(yīng)研究項(xiàng)目增添功能模塊，在各個(gè)研究項(xiàng)目必將得到不同的應(yīng)用。例如殘疾人輔助裝置，可以捕捉肢體微小的動(dòng)作量，傳動(dòng)控制做出相應(yīng)的動(dòng)作！
同類課題研究水平概述
- 該作品所涉及電子，自動(dòng)化控制，機(jī)械設(shè)計(jì)，信號(hào)，傳感器等領(lǐng)域，主要工作為電子自動(dòng)化涉及和機(jī)械電子設(shè)計(jì)制作，最終成品為1:1人形，外形為藝術(shù)簡(jiǎn)化機(jī)器人，穿戴于人體表面，通過捕捉人體肢體動(dòng)作，經(jīng)系統(tǒng)之間無線通信傳輸有用信息，機(jī)器人系統(tǒng)經(jīng)處理，控制關(guān)節(jié)舵機(jī)運(yùn)動(dòng)，配以模擬的“武器”，主要功能是達(dá)到觀賞價(jià)值和前期研究，為實(shí)物功能實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)。 在美國(guó)空軍，武器開發(fā)商已為軍隊(duì)裝備次種種功能的輔助機(jī)器人，可以提升個(gè)人身體素質(zhì)和搬運(yùn)空中導(dǎo)彈，這些事一個(gè)人無法完成的，然而有了此裝置后，一個(gè)人就能完成幾個(gè)人協(xié)作的任務(wù)，在推動(dòng)科技的同時(shí)，節(jié)省了人員的參與量，可以為其他領(lǐng)域提供更多的工作人員。如果此設(shè)計(jì)應(yīng)用到軍隊(duì)攻防方面，必將大弧度提升整體作戰(zhàn)能力。 據(jù)網(wǎng)絡(luò)查證，該作品在我國(guó)尚無研究，或尚屬機(jī)密未公布的研究。為縮短中美的科研差距，我國(guó)應(yīng)著手此方面的研究，國(guó)防只有有了強(qiáng)大的科技裝備為堅(jiān)強(qiáng)后盾，才能力保我國(guó)長(zhǎng)期處于和平發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
