作品名稱:輪履復合機器人
學校名稱:中國石油大學(北京)
參賽隊伍:Masters
參賽學生:豆毅庚 潘學亮 單薦
指導老師:劉冰潔
我們設計的式輪履復合式機器人,其設計思路和特點如下:
【設計背景】
當前機器人產業快速發展,無論是在生活中還是工業領域等等方面,移動機器人都很大效率地解決了人不能或難以完成的工作。而基于目前產業中較多的機器人產品以及研究論文之上,我們團隊歷時三個月,設計制作了履帶復合式機器人。
當前市面上的移動機器人主要有輪式機器人和履帶式機器人兩種,前者所具有的特點是速度快、效率高、運動噪聲低,但是越障能力、地形適應能力差、轉彎效率較低,多用于室內移動機器人以及服務型小型機器人,常常會因為路面環境狀況的改變而難以控制,使得工作效率變差。而履帶式機器人,其履帶很好的解決了輪型機器人在沙地坑洼地被架空,打滑的問題,從而其抗干擾能力、地形適應能力強,可原地轉彎,能適應野外和城市環境,尤其在爬樓梯、越障等方面優于輪式機器人。
【設計方案】
我們的設計思路就是結合到這兩種機器人底盤的特點于一體,將輪式機器人與履帶式機器人底盤相結合。在底盤的輪子選型上采用國際先進的麥克納姆輪和高強度橡膠履帶。麥克納姆輪大大挺高了機器人的靈活性,同時也減小了車身內部的摩擦。實現機器人在平坦地面的前后,左右平移以及旋轉等等靈活運動。而橡膠履帶可以在大扭矩電機的牽引下自如地運動,當機器人處于崎嶇,坑洼地面以及樓梯等等環境下可以實現由底盤中部的履帶接觸地面,減小車身的震蕩,成功翻越路面障礙,行動自如。在野外勘測,荒地作業乃至戰事中發揮著很大作用。
【設計細節】
底盤麥輪采用RE35電機,履帶采用RE50電機,其特點是扭矩達,為履帶提供足夠大的牽引力,使它能夠順利通過斜坡等路段。在控制方面采用stm32F4芯片,通過編寫程序,使用DJI遙控器控制底盤的移動。同時在車上安裝了相機圖傳裝置,傳送距離可達200米以上,可以實時了解車子的移動狀態,以及外界環境的及時反饋處理,從而提高車子完成任務的能力。
【設計前景】
在下一個階段,我們會在機器人輪履底盤的基礎上再搭載其他機械手臂等結構模塊,從而完成機器人室內服務,野外排爆,危險地段作業等等功能。還懇請各位老師批評指正!謝謝大家!