作品名稱:雙足輪式跳躍機器人
學校名稱:北京理工大學珠海學院
參賽隊伍:蹦起來夠得高
參賽學生:馬浩樂 古彬彬 黎晉宇
指導老師:尹新彥
開發背景: 近來,自動駕駛,無人送餐的站在了科技研發的風口之上。但是總的來說,市面上的解決方案都不盡人意,要么是路徑規劃的不完善,要么是對于地形以及周圍環境的要求過于嚴苛,無論是怎樣,我們認為,現在的無人送餐或者是無人快遞行業的自動化機器人方案或多或少都會有一些不盡如人意的小瑕疵。對此我們便對這種短距離的自動送貨或者送餐的機器人展開研究。而我們主要的研究方向在于機器人適應各種不同地形的機械結構的設計上面。
結構說明:我們所針對的問題在于機器人是否能夠順利的通過各種類型的地形,于是我們初步確定了輪形機器人,而在輪形機器人中同樣分為了四輪,或者是三輪甚至是單輪形態,四輪的機器人可以從主動避震或是自適應底盤來進行地形變化的適應,而在多次的思考與討論以后我們決定選用雙輪式的機器人,選用雙輪式機器人的原因有下,雙輪形態的機器人對比于四輪形態的機器人體積更小,雙輪機器人在應對轉彎,以及行人較多的路段時可以通過兩輪間的快速差速變換使得機器人更加靈活。
而在選定雙輪式機器人作為我們的主要移動方式以后,在研究的過程中遇到了新的問題,在一般的城市路況中,我們不僅僅有平坦的路面,或許還會有高低起伏不平的斜坡或是小高度的階梯。但是單純的兩輪式平衡的機器人很顯然是不能達到這種要求的,于是我們想到了使用人體的仿生學設計,參考人能通過屈膝起跳的原理,在機器人原有的兩輪的基礎上加上平行四邊形的腿式結構,可以使得機器人不僅具有靈活的轉向能力,也使得機器人具有了更加優秀得跳躍能力。在該項設計中我們便從最基本的雙輪式結構變成了結構更為復雜,但是機動性更加強的雙輪腿式結構。
而在機器人的腿式結構的構思上面,我們預想了兩種方案,一種是使用對稱式的四邊形結構,一種是使用單邊平行四邊形的在關節處加上扭轉彈簧的起跳結構。
功能與使用說明:我們的機器人具有平衡重心,改變重心高度,以及仿生學式的屈膝轉向和跳躍的功能。可以行駛在各種不同類型的城市地形中,其中包括城市的平坦柏油馬路,斜坡急轉彎的拐角,行人道上上下階梯處均可以平穩行駛,在各種地形上達到平穩將貨物或者是餐食遞交到用戶手上。