作品名稱：基于氣動系統的抱柱上島搬運機器人
學校名稱：中國石油大學（北京）
參賽隊伍：magical
參賽學生：賈仕豪 張香怡
指導老師：趙弘
搬運機器人是可以進行自動化搬運作業的工業機器人, 是近代自動控制領域出現的一項高新技術，涉及到了力學，機械學，電器液壓氣壓技術，自動控制技術，傳感器技術，單片機技術和計算機技術等學科領域，已成為現代機械制造生產體系中的一項重要組成部分。它的優點是可以通過編程完成各種預期的任務，在自身結構和性能上有了人和機器的各自優勢，尤其體現出了人工智能和適應性。然而，當前市場上大多數搬運機器人只能適應單一的工作條件，沒有明顯的越障能力，而且只能逐次搬運，沒有物料存儲功能。針對這一情況，我們設計了一種全新的擁有越障能力和物料存儲功能的搬運機器人。首先，為了使該機器人可以夾取不同高度的貨物，本次設計利用氣缸實現二級變形，使機械手可以在高度分別為500mm,800mm和950mm的平臺上進行夾取，并且為機械手添加了一個翻轉機構和存儲機構，使抓取的物體可以暫時通過翻轉存儲在機器人內部的存儲箱中，從而增加搬運貨物的數量，提高了機器人的單次搬運能力。
其次，在實際搬運場景中，時常會出現存在臺階需要機器人越障的場景，為了解決這個問題，我們設計了一種可抱柱上島的機器人。我們模擬設置了一種場景:在一個高度為400mm的臺階旁邊立了一個高度為900mm，直徑為80mm的金屬立柱，立柱在距離頂端100mm的位置有一個直徑為180mm 的圓盤。設計的機器人可以利用自身結構變形，將自己掛在金屬立柱上，并且利用自身動力繞立柱旋轉，并最終登上臺階，完成越障任務。 同時機器人還安裝了圖傳系統和倒車雷達，使操作員可以即時獲取車間內的信息，并對機器人進行遠程操控。另外，在機器人攝像頭的下部安裝了舵機，可以使操作員在保持車身不動的情況下轉換視角，擴大了視野范圍，也保證了機器人在抱柱上臺階時能夠準確地倒車到合適的位置。 |
該機器人在使用時，可以將上臺階、變換夾取高度、物料存儲等功能依照實際要求靈活組合，可以廣泛應用在各大工廠、設備車間及物流運輸行業，該機器人的設計將大大提升了機器人的搬運能力。
