作品名稱:仿鷹四旋翼機器人
學校名稱:山東理工大學
參賽隊伍:智用科技
隊伍編號:200411
參賽學生:王一帆 趙玉娟 王雯茜
指導老師:牟宗高
投票日期:2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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四旋翼無人機是一種無需人工操作、具有自主飛行能力的空中飛行機器人。相比于地面移動機器人,無人機因其體積小,具有操作簡單、靈活機動、適合復雜氣象條件作業、受交通條件限制小等優點,可以代替人、載人飛機執行觀察災情、評估災情、拍照攝像、空投物資、空中喊話、通信中繼等任務,既能有效補充衛星偵察等手段的不足,也能執行抗震救災、抗洪搶險等多樣化任務。雖然無人機應用的數量激增、應用范圍廣闊,但是這些大部分是停留在拍攝層面、監測層面上,也既是“看”的層面上,無人機與外界物理環境直接接觸很少。所以對于四旋翼的抓取力的研究相對較少。這并不是代表無人機的應用僅僅停留于此,實際卻是潛在著更廣闊的應用范圍。
相較于傳統的旋翼無人機,帶機械臂(或其它操作裝置)的旋翼無人機近年來在科研與商業領域中得到的關注度越來越高。無人機裝備有機械臂后擴展了實際的應用范圍,可以應對更多的場景,例如高空作業、高山樣本采集、海上作業等。對于帶機械臂的無人機意義上更重要的是發揮了人的主觀能動性作用,以往更多是獲得機載傳感器反饋回來的信息做一些表面性的任務,而現在可以加上個人意志對環境做出改變。所以,配備有機械臂(或其它操作裝置)的旋翼無人機的出現是社會、經濟、技術共同造就的,更是時代的產物。基于此,設計了一款仿鷹四旋翼機器人。
此機器人將機械臂與四旋翼無人機相結合,具有較好的外界交互能力,結構簡單,抓握能力強,可以突破環境限制完成救災作業任務,同時對機械臂進行結構優化,搭配繩驅式仿生鷹爪,實現對各種形狀物體的精準抓取,在民用領域中,在面對洪災、旱災和高空火災等惡劣環境時,可以直接參與空中救援,為被困的居民攜帶救援物資,用來解決短暫生活所需及后續安全撤離等問題;此仿鷹四旋翼機器人具有高精度、高靈活性等特點,能夠完成準確識別,并能精準抓取并投放救援物資,從而實現救援智能化,提高救援效率。