作品名稱：基于仿生六足結(jié)構(gòu)的市政下水道疏通機(jī)器人
學(xué)校名稱：煙臺(tái)大學(xué)
參賽隊(duì)伍：基于仿生學(xué)原理的六足爬行式市政下水道疏通機(jī)器人
參賽學(xué)生：高英豪 宋承宇 張明遠(yuǎn)
指導(dǎo)老師：張春萍
我隊(duì)基于仿生學(xué)原理所設(shè)計(jì)的六足爬行式市政下水道疏通機(jī)器人，主要應(yīng)用于疏通貴、疏通難、疏通難徹底等問題集中的市政下水道環(huán)境下。其原理是依托機(jī)器人自身所攜帶液氮噴射槍噴射液態(tài)氮，以降低堵塞物強(qiáng)度硬度，用其輔助切割機(jī)械臂將堵塞物打成極小的碎塊，使原本堵塞管路的污物成為可隨水流被沖走的細(xì)小碎塊，最終達(dá)到疏通效果。
從結(jié)構(gòu)上來看，該機(jī)器人共分為機(jī)械臂（帶雙向旋轉(zhuǎn)切割器）、上手臂、底盤及包裝外殼、仿生的三趾六足結(jié)構(gòu)及其機(jī)械臂、上臂五部分。其中，六足結(jié)構(gòu)和特殊的“六腳趾”腳能充分適應(yīng)管道弧形內(nèi)壁等復(fù)雜的管內(nèi)環(huán)境。
若廣泛利用該機(jī)器人進(jìn)行管路的清潔工作，可極大的減少人力成本，提高疏通的作用效果，在大量降水來臨之前，做好疏通工作，減少內(nèi)澇損失。
液氮冷凍原理：
市政下水道內(nèi)堵塞物通常是由樹枝樹葉以及塑料袋等垃圾組成。而此類堵塞物中，有硬有軟，有的強(qiáng)硬堅(jiān)固，有的富有彈性，應(yīng)用液氮使其低溫迅速冷凍，變得易碎易切割，可達(dá)到良好的去污效果。
仿生六足結(jié)構(gòu)：
傳統(tǒng)的輪式或履帶不適用于山地和多障礙地面以及管道內(nèi)行進(jìn), 而六足機(jī)器人可以在這些路面和管道內(nèi)行走，拐彎，跨越障礙物，六足結(jié)構(gòu)的足部落腳點(diǎn)的面積小的特點(diǎn)使其對(duì)坑洼山地的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性更強(qiáng),具有更高的越障能力,同時(shí)能保持機(jī)器人整體平衡度。在機(jī)器人上裝配的機(jī)械手，可以方便作業(yè)，完成人所不能完成的任務(wù)。
腳部避震設(shè)計(jì)：
在機(jī)器人步行過程中，腳部落地瞬間會(huì)產(chǎn)生較大沖擊力，極易對(duì)機(jī)體造成損害，所以步行機(jī)器人在腳部通常都會(huì)裝有避震機(jī)構(gòu)。避震系統(tǒng)根據(jù)工作方式不同可分為主動(dòng)懸掛和被動(dòng)懸掛。
主動(dòng)懸掛采用液壓或者氣壓裝置，根據(jù)信號(hào)，主動(dòng)對(duì)產(chǎn)生的震動(dòng)進(jìn)行吸收。被動(dòng)懸掛一般采用彈簧和阻尼器等裝置，來被動(dòng)吸收運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的震動(dòng)。本組采用被動(dòng)懸掛以減少腳部復(fù)雜度，加強(qiáng)機(jī)械工作穩(wěn)定性。
