作品名稱:水下機器人
學校名稱:常州冶金技師學院
參賽隊伍:常冶夢之隊
參賽學生:焦超超 張云峰 毛俊龍
指導老師:張科 陳浩
從簡潔實用的設計理念出發(fā),經過多方面的論證和實際的考量,水下機器人采用矩形的框架結構,大面積的鏤空設計使得更好的讓水流通過,從而減小機器人在水中因運動所產生阻力,簡單而又不失創(chuàng)意的浮塊設計,配合上一個氣動式機械手,讓整個機器人充滿了科技感和藝術感。
水下機器人整體采用近似正方形框架結構,這種結構使水下機器人運動上有很大的優(yōu)勢,選用2020鋁型材作為主要的框架材料,鋁型材具有受力均勻,便于加工,安裝方便,輕巧簡潔的優(yōu)勢。四周圍立柱上安裝了8個上升及下沉動力的推進器,在框架結構的底部安裝了4個成45°角放置提供前進后退及轉向動力的推進器。前部安裝了氣動機械手,為了完成比賽中某些抓取及采樣任務。在水下機器人的頂端配有浮力部件,用于為機器人提供相應的浮力和浮力配件加上了工業(yè)設計使機器人更加美觀。在水下機器人底部還設計重力配置裝置,提供相應的重力使得整個機器人在水中呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)。
在整體框架的中間,安裝了整個機器人的核心部件----防水電路艙,艙內主要用于放置機器人的所有電路和攝像頭,這是水下機器人防水等級最高的部件,不允許任何漏水和滲水現(xiàn)象,否則將會造成電路損壞。
機械手作為完成所有任務的主要部件之一,在機械手的設計上需要進行多次的試驗和改進。機械手有氣動和推進器的驅動兩種方式可以選擇進行選擇,采用推進器驅動方式由于推進器的重量很重,運行速度緩慢且控制電路比較復雜,所以決定使用氣動驅動方式,氣動機械手動作靈敏、壓力可調、不需要進行防水設計,且安裝方便只需提供合適氣壓的氣泵,省去了電路中的步進推進器的驅動電路,使電路艙變得簡潔輕巧,一舉多得的效益,但是氣動機械手只能用于有纜水下機器人。