作品名稱：搬運(yùn)機(jī)器人
學(xué)校名稱：閩南理工學(xué)院
參賽隊(duì)伍：SKY超會(huì)玩
參賽學(xué)生：李智發(fā) 周翔宇 李俊杰
指導(dǎo)老師：蔡凡
老齡化的加速使得中國的勞動(dòng)力成本呈現(xiàn)出快速上升的趨勢(shì)。人口成本的增加導(dǎo)致企業(yè)利潤的嚴(yán)重壓縮。以前用勞動(dòng)力價(jià)值為優(yōu)點(diǎn)的各種行業(yè)在全球化得競(jìng)爭(zhēng)格局中逐步喪失了競(jìng)爭(zhēng)力，一些勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)逐漸向東南亞等地區(qū)遷移。因此，企業(yè)“以機(jī)器人取代人”的想法逐漸變強(qiáng)，從而加深了各行各業(yè)對(duì)機(jī)器人的需求。然而隨著電子信息行業(yè)的快速發(fā)展以及控制電路的問世，機(jī)器人才開始實(shí)現(xiàn)了“智能化”。一直到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能化仍然是人們的最重要的研究項(xiàng)目之一。
機(jī)電一體化是結(jié)合機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件于一體的。工業(yè)機(jī)器人之所以能夠準(zhǔn)確操作，是因?yàn)樗梢酝ㄟ^多種傳感器從而正確的感知本體、操作物體和工作場(chǎng)所的現(xiàn)狀，并包括自己內(nèi)部狀態(tài)信息的捕獲通過內(nèi)部的傳感器來完成，作業(yè)目標(biāo)和外部環(huán)境的感覺運(yùn)用外部的傳感器來完成，這個(gè)動(dòng)作十分的重要，足夠?yàn)闄C(jī)器人的控制給予和返還信息。
本設(shè)計(jì)所涉及的機(jī)械手與小車結(jié)合的系統(tǒng)也是一個(gè)典型的集合了機(jī)械結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和電子信息技術(shù)控制的機(jī)電一體化的系統(tǒng)。本文研究的機(jī)器人的車體主要是為了搭載其它得到機(jī)械構(gòu)建讓其保持平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樾≤嚨哪康闹饕菫榱舜钶d機(jī)械手，所以小車只要考慮承載能力還有驅(qū)動(dòng)力等方面的因素。輪式汽車機(jī)器人是移動(dòng)機(jī)器人的一個(gè)重要的分支，它的控制靈活，工作效率高，廣泛用于軍事、工業(yè)、安全等領(lǐng)域。機(jī)器人運(yùn)行的路面情況通常比較平緩因此本文設(shè)計(jì)的小車采用后輪雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式用來確保小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性 。
小車的兩個(gè)后輪為驅(qū)動(dòng)輪，兩個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)直接帶動(dòng)小車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)電機(jī)相互獨(dú)立互不干擾，通過兩個(gè)電機(jī)分別帶動(dòng)，可以通過控制兩個(gè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的不同轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小車的直線行駛或者拐彎。
機(jī)械手的手爪是一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，與物件接觸的方式不同可以分成夾持式和吸附式。通過從實(shí)際的角度出發(fā)進(jìn)行對(duì)比和比較，本設(shè)計(jì)決定采用兩指夾鉗式的機(jī)械手爪。并且在手部裝備一個(gè)光電的傳感器，用來達(dá)到手爪實(shí)現(xiàn)找尋物品的能力。目前機(jī)器人對(duì)作業(yè)目標(biāo)的識(shí)別感應(yīng)是一個(gè)很重要的研究項(xiàng)目，很多研究機(jī)構(gòu)都對(duì)感應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和探討。常見的識(shí)別感應(yīng)裝置就是光電式傳感器，通常是由光源、光路和光電元件三個(gè)部分組成，的工作原理就是把光電效應(yīng)當(dāng)做基礎(chǔ)，將測(cè)量得到的變化情況轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，然后借助光電元件再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。本次的設(shè)計(jì)決定使用光電傳感器來完成機(jī)器人的機(jī)械手爪對(duì)物體的檢測(cè)和定位。
