作品名稱:抗洪筑堤沙袋運放機器人
學校名稱:山東科技大學交通學院
參賽隊伍:The scaler
參賽學生:張照 孫學政
指導老師:李賀
2020夏季入汛以來,我國南方地區發生多輪強降雨過程,造成的多地發生較重洪澇災害,洪澇災害造成6346萬人次受災、直接經濟損失1789.6億元,比前5年均值偏多12.7%和15.5%。因災死亡失蹤219人,倒塌房屋5.4萬間。在南方的夏季,天氣炎熱,相關的抗洪人員需在洪水中作業,很多人的皮膚起了水泡,而且中暑的風險非常大,在一些洪水流量大并且流速快的位置建設堤壩,對堤壩建設成員來說非常危險,被洪水沖走的可能性非常大。人工建設堤壩的效率比較低,需要耗費的人力較大,抗洪人員的人身安全很難得到保障,容易發生傷亡。在此背景下,能夠代替人工進入河道建設堤壩的機器非常重要。
機器人總體結構由履帶傳動裝置、沙袋搬運裝置、載物裝置、遠程控制系統四部分組成。機器人的各種運動指令由遠程控制中心發出,再由車上的控制臺接收并做出反應。河道里通過履帶傳動運動,車身一次可裝載84個沙袋,通過遠程操縱控制機械臂前方的抓手抓取第一塊裝載平臺上的沙袋,然后機械臂將抓取的沙袋放置到河道所需位置,車身中的14塊裝載平臺平均分在兩側,一側7個裝載平臺,最上面的裝載平臺被抓空之后,通過齒輪齒條帶動7個裝載平臺運動,使空的裝載平臺運動到其他位置,新的裝載平臺運動到機械臂抓取位置,供下一次機械臂的抓取,依次循環,直至14塊裝載平臺上的沙袋被抓空。裝載時與放置過程相反,先由機械臂抓取裝載點的沙袋放置到第一塊裝在平臺上,然后7塊狀在平臺移動,保證位于機械臂工作范圍內的裝在平臺始終都是空載的,直到裝載完成。