基本信息
- 項目名稱：
- 智能仿生六足機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 機器人通過傳感器識別路徑，檢測前方是否有障礙物，綜合處理后規(guī)劃行走路徑，并通過可人為調(diào)整視角的攝像頭采集現(xiàn)場信息。適用于大部分人無法進入的工作環(huán)境，如進行設(shè)備巡視、工程探險勘測、軍事偵察、煤礦井下勘探、排雷排爆現(xiàn)場信息采集、搶險救災(zāi)、實時跟蹤及一些需要引導(dǎo)的情況等。
- 詳細介紹：
- 我們旨在設(shè)計一種在復(fù)雜多變的地形條件下有著強大的機動性和靈活性，能夠在人類無法進入或者難以到達的區(qū)域進行工程探險勘測、反恐防爆、軍事偵察、探測、防災(zāi)、搶險救災(zāi)等的智能機器人?；诜律鷮W(xué)原理和十六位單片機，集尋跡、避障、現(xiàn)場視頻采集等功能于一身，自主性高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 1 集尋跡、避障、現(xiàn)場視頻采集等功能于一身，智能性高。 2 根據(jù)仿生學(xué)原理, 以螞蟻足部軌跡為出發(fā)點, 設(shè)計出一種能夠符合行走要求的簡單腿部機構(gòu)。 3 采用16位單片機，結(jié)合更優(yōu)越的軟件算法，為機器人提供了靈活的“大腦”。
科學(xué)性、先進性
- 步態(tài)規(guī)劃方法是仿生多足機器人最為基礎(chǔ)又最為關(guān)鍵的技術(shù)之一. 當前的研究成果出于簡化控制的考慮,通常都會選擇周期規(guī)則步態(tài)作為仿生多足機器人的步態(tài)規(guī)劃依據(jù), 但在自然界中,螞蟻的常規(guī)步態(tài)雖是“周期”步態(tài),但卻非“規(guī)則”步態(tài).另外,雖然許多學(xué)者曾在仿生學(xué)基礎(chǔ)上進行過有關(guān)節(jié)肢動物行走特性和步態(tài)特點的大量實驗,但能夠真正用于指導(dǎo)仿生六足機器人步態(tài)規(guī)劃的實驗結(jié)果卻并不理想。為了探索有利于提升仿生六足機器人控制特性的步態(tài)規(guī)劃策略,我們通過對典型六足昆蟲—螞蟻常規(guī)步態(tài)的實驗研究, 深入了解六足昆蟲的真實步態(tài),對比完全仿生的周期步態(tài)與不完全仿生的周期規(guī)則步態(tài)分別作為仿生六足機器人步態(tài)規(guī)劃策略的適應(yīng)性和可行性.
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品在陜西省漢中市陜西理工學(xué)院第四屆挑戰(zhàn)杯獲得特等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物現(xiàn)場演示，圖片，錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：本作品使用簡單，使用者只需將其放于指定位置并打開開關(guān)即可。 技術(shù)特點和優(yōu)勢：小巧玲瓏，機械傳動簡單，能穩(wěn)定的實現(xiàn)尋跡、避障和圖像采集，完全能替代人進行一些惡劣環(huán)境下的勘探、現(xiàn)場信息采集以及巡視設(shè)備工作狀況等。 適用范圍：適用于大部分人無法進入的工作環(huán)境，如煤礦井下勘探、排雷排爆現(xiàn)場信息采集、實時跟蹤及一些需要引導(dǎo)的情況。 推廣前景：該作品成本低廉，卻具有不錯的智能性，工作環(huán)境要求低，可替代人在苛刻的環(huán)境下工作，因此有很廣泛的市場需求和較高的性價比，經(jīng)濟效益會很高。
同類課題研究水平概述
- 多足機器人的研究現(xiàn)狀 多足機器人的研究主要集中在以下幾種機械結(jié)構(gòu)： 1 單連桿式 出于簡易靈活、價格低廉的角度考慮， 些功能單、以娛樂性為主機器人的六條腿采用單連桿機構(gòu)設(shè)計，并以較少的自由度實現(xiàn)了基本的步行功能，減少r執(zhí)行電機，簡化了設(shè)計。目前市面上有很多諸如此類的爬蟲玩具，不為常見的單豐T式腿結(jié)構(gòu)的機器人。但是，過于簡單的腿部結(jié)構(gòu)以及較少的自由度導(dǎo)致此類機器人難以完成復(fù)雜的動作，實用性較差。不過這類機器人也可阻通過簡單的控制完成倒退、轉(zhuǎn)彎等功能，只是無法實現(xiàn)精確定位。 2 四連桿式 該機構(gòu)有多種衍化形式，可用連桿曲線軌跡作為足端軌跡的種步行機構(gòu)，以舊桿機構(gòu)為腿部機構(gòu)的設(shè)計原則和日的部是為了盡可能保證足端運動軌跡的平整性，達到使機器人平穩(wěn)運動的目的。其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、輕便。不過平面連桿結(jié)構(gòu)輸出軌跡固定，且存在一定的死點，所以只能實施固定的跨步軌跡，難以成為靈巧型的機器人。 3 縮放式 早期的四足、六足步行機器人都用過此類步行機構(gòu)?？s放機構(gòu)由于在其運動主平面具有運動解藕性，易于控制，當縮放比大于1時能以較小本體實現(xiàn)較大的空間運動等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于多足步行機器人的腿部機構(gòu)?？s放式腿機構(gòu)具有比例性，可將驅(qū)動器的推動距離比例放大為足端運動距離。 4 關(guān)節(jié)式 由于多關(guān)節(jié)機構(gòu)具有活動范圍大，靈活性好的優(yōu)點，所以為近幾年步行機器人采用。此外，開環(huán)關(guān)節(jié)式機構(gòu)的末端操作點無論是在機體的上部還是下部都有非常大的運動空間，且機構(gòu)不存在死點的情況，機構(gòu)比較簡單；但是剛性較差，傳動誤差大而且不易控制。
