作品名稱:新型多地形偵察機器人
學校名稱:山東理工大學
參賽隊伍:山理越努力越幸運
參賽學生:劉宗明 胡其帥 張夢
指導老師:于珊珊
隨著科技的發展,機器人越來越多的參與到人們的生產生活中,大量的機器人擔負著自動探測、搜尋、處理路邊炸彈、協助安全人員反恐、消防等任務,同時也在戰場上大顯身手。偵察機器人攜帶著紅外、電磁、金屬等傳感器將所偵察區域的各種信息準確、及時的傳給后方基地。國內外已有多款偵察機器人投入到實際的應用中,取得了很好的應用效果。但目前的偵察機器人多存在結構復雜、不平穩、造價高等缺點。因此需要一款結構簡單且穩定性高的偵察機器人,并且可以完成相應的任務。本產品多處采用紅外傳感器及 CCD 攝像機可以最大程度的采集所需要的信息。運用仿生學進行偵察機器人的總體設計。運用仿生學,將動物的移動方式與偵察機器人相結合,主動桿和負重桿配合使得機器人活動更加靈活,圓柱腳的設計使得機器人整體的平穩性得到很大的提高。在不影響機械手夾取功能的前提下,將機械手的設計進行簡化,減輕了偵察機器人總的負載。
通過對動物的移動方式的觀察,我們聯想到可以模擬動物移動擴大仿生偵察機器人的適用范圍,使偵察機器人可以在更多更復雜的地理環境下穩定的進行信息的采集。該仿生偵察機器人同時兼具轉向機構和圓柱腳機構,可以實現在平地時,圓柱腳可以實現整體平移;在爬樓梯或是跨越障礙時,仿生結構可進行伸展, 提高箱體的高度,從而實現跨過障礙物,僅通過兩者簡單的轉換,就大大擴大了仿生偵察機器人的移動范圍,進而可以采集到更多的信息。偵察機器人也使用了陀螺儀,傳感器以及多個中央微處理器,做到在平面上運動時只需傾斜上身就可使仿生偵察機器人整體進行調整,當然必要時我們還可以通過控制圓柱腳來做到轉向;在爬樓梯時,可以使圓柱腳和仿生結構由坡度改變而伸縮,仿生偵察機器人傾斜程度隨樓梯而變。陀螺儀的使用不僅使我們操作方便而且防止上下樓梯時傾倒側翻,始終使機器人保持水平。我們對偵察機器人進行仿生學設計,使得機器人更能適應真實環境中完成任務,并且對機械手進行結構簡化,可靠性得到提高。投入到市場后將會產生良好的社會經濟效益,為國家減少不必要的損失。