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基本信息
- 項目名稱：
- 螃蟹機械手
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品以7自由度類人機械臂和多功能仿生螃蟹執(zhí)行端為核心，采用atmega168單片機進(jìn)行控制，運用人體工程學(xué)手柄和高清攝像頭相結(jié)合的操作平臺進(jìn)行操作，實現(xiàn)了7自由度機械手的平穩(wěn)運行，仿生執(zhí)行端準(zhǔn)確的定位，遠(yuǎn)距離實時交互的完成剪斷，擴張，夾取等動作。
- 詳細(xì)介紹：
- 該機械手臂有7自由度，比一般機械手運動靈活，活動范圍要大，可完成更復(fù)雜的工作并且此系統(tǒng)通過接收手柄發(fā)出的指令并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的信號發(fā)送給控制板中的單片機實現(xiàn)人機分離，更加適合太空海洋等特殊環(huán)境下的操作，以保證操控人員安全，更為難得的是其動力由載體提供，執(zhí)行端部可以按需要進(jìn)行更換，從而實現(xiàn)太空維修，礦石采集，切斷、擴張、夾取、實時監(jiān)控等操作，真正做到“一機多用”，同時也能輔助完成一些特殊的很難進(jìn)行人工操作的救援任務(wù),例如：狹小空間內(nèi)的救援操作；需要大功率的切斷、擴張的救援情況；高空救援作業(yè)等。這些都填補了現(xiàn)在沒有類似救援裝置的空白，該作品執(zhí)行端安裝有攝像頭，還可實行可視操作，更加增強了操作的準(zhǔn)確性和操控人員的安全性，其執(zhí)行端按仿生學(xué)設(shè)計，可夾持更重物體
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的： 設(shè)計擁有多關(guān)節(jié)多個執(zhí)行端的機械手，能靈活快速安全有效的完成宇宙海洋開發(fā)的任務(wù)，比如太空站外維修，采集礦石樣本，海底勘探。同時也可應(yīng)用于救援。 基本思路: 機械手臂部分仿生人類手臂關(guān)節(jié)運動，具有多自由度構(gòu)造，使用符合人體工程學(xué)手柄控制，執(zhí)行端利用攝像頭監(jiān)測，實現(xiàn)可視化操作，從而達(dá)到人機分離的目的，執(zhí)行端部位仿生螃蟹等生物，靈活的來完成指定動作 創(chuàng)新點： （1）7自由度構(gòu)造的仿生機械手工作活動范圍廣、精度高、可完成更復(fù)雜動作 （2）采用手柄操作，其符合人機工程學(xué)設(shè)計，相對鍵盤、按鍵操作要靈活快捷舒適并且操作簡單不易出錯 （3）在執(zhí)行端設(shè)置監(jiān)控攝像頭，增強操作的準(zhǔn)確性并且實現(xiàn)人機交互實時控制，提高遠(yuǎn)程操作能力。（4）設(shè)計了多功能仿生執(zhí)行端，并有統(tǒng)一規(guī)格的接口，更加方便快捷的實現(xiàn)切斷、擴張、夾取等操作，實現(xiàn)“一機多能”。 技術(shù)關(guān)鍵： 執(zhí)行端的能精確定位并按照指定命令完成指定動作并且能承受一定的壓力；可視化操作，實現(xiàn)人機互動。 主要技術(shù)指標(biāo)： 電機參數(shù)：尺寸：40.7*19.7*42.9mm 重量：55g 扭矩：10.5kg/cm(4.8V),13kg/cm(6V) 速度：0.20sec/60degree(4.8v)0.17sec/60 degree(6.0v) 額定工作電壓：4.8-7.2V 轉(zhuǎn)動角度：0到220度 最大伸展臂長(含執(zhí)行端)：45厘米
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該機械手臂有7自由度，運動更靈活，活動范圍更大，可完成更復(fù)雜的工作；且此系統(tǒng)通過手柄操作，實現(xiàn)人機分離，更加適合太空海洋等特殊環(huán)境下的操作；執(zhí)行端部可以按需要進(jìn)行更換，實現(xiàn)切斷、擴張、夾取等操作，做到“一機多用”；同時也能輔助完成一些特殊的很難進(jìn)行人工操作的救援任務(wù)，填補了現(xiàn)在沒有類似救援裝置的空白；該作品執(zhí)行端安裝有攝像頭，實行可視操作，增強了操作的準(zhǔn)確性和操控人員的安全性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利形式
作品可展示的形式
- 實物，圖片，視頻
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 技術(shù)特點：通過單片機和電腦遠(yuǎn)程遙控多關(guān)節(jié)機械手臂，人機交換，實施太空海洋等特殊環(huán)境下的維修，采集任務(wù)以及救援任務(wù)。 優(yōu)勢：本作品采用atmega168單片機進(jìn)行控制，可以對電機進(jìn)行精確地控制，保證機械手準(zhǔn)確的定位并能夠平穩(wěn)的運行；同時可以運用手柄進(jìn)行操作，擴大了操作人員的觀察和操作范圍；7個關(guān)節(jié)的機械手可以靈活的運動，以適應(yīng)各種復(fù)雜操控環(huán)境；機械手前端的攝像頭可以實時的反饋內(nèi)部的環(huán)境信息，更好的協(xié)作操作人員完成各種復(fù)雜的工作。 推廣前景：人工的操作局限性日益凸顯，本發(fā)明可替代人類操作，前景廣闊。 應(yīng)用范圍：1.宇宙的開發(fā)2.海洋的開發(fā)3.災(zāi)害的援救4.自動化生產(chǎn) 市場分析：目前市面上機械手比較單一，少有遠(yuǎn)程同步可視操作，更少有通過符合人體工程力學(xué)設(shè)計的手柄控制，靈活，快捷，安全，舒適卻又能進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境的操作。該產(chǎn)品很好的填補了這一空缺。 而且我們還有快速更換的執(zhí)行端，可實現(xiàn)‘一機多能’，價格便宜，操作簡單，市場樂觀。
同類課題研究水平概述
- 目前國外此種研究已經(jīng)興起，國內(nèi)尚屬罕見
