基本信息
- 項目名稱：
- WIFI六足仿生機器人平臺
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該六足機器人平臺擁有12關節(jié)19自由度，擁有非常靈活的結構，為適應不同的需求，引入了多控制平臺。創(chuàng)造性的引入WIFI技術與互聯(lián)網(wǎng)的結合。同時搭載433M無線指令系統(tǒng)與射頻視頻獲取傳輸系統(tǒng)。搭載高清攝像頭，滿足超遠程監(jiān)控要求。采用友好的上位機軟件設計，界面可操作性強。完善的軟件開源，支持二次開發(fā)。同時大量自主設計器件，擁有較高的性價比，面向國內(nèi)中高等院校實驗室等中端教育機器人市場。
- 詳細介紹：
- 本作品“WIFI六足仿生機器人平臺”將社會的普遍需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。創(chuàng)造性的引入WIFI技術實現(xiàn)便捷的操控方式。巧妙改進現(xiàn)有設備實現(xiàn)了最高的性價比。在一款低價位的閑置路由器上改裝了內(nèi)存和無線部分，改進了路由器的散熱，燒入Linux操作系統(tǒng)，實現(xiàn)PC機的功能。將路由器變?yōu)橐粋€Mini的服務器，直接搭載USB攝像頭，通過電腦等其他具備WIFI功能的移動設備，可以直接通過登錄WEB界面實現(xiàn)對機器人的控制，同時經(jīng)過改進，可以通過Internet的方式登錄控制界面，超遠程控制機器人。同時另版本的控制器，基于433M無線設備，即適合較低級的應用人員的需求，這一版本的設計為保證控制指令傳輸?shù)目煽啃圆捎靡曨l采集和指令傳輸分系統(tǒng)的方式。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計、發(fā)明的目的 縱觀當前的教育機器人市場，產(chǎn)品參次不齊，不夠系統(tǒng)，較為系統(tǒng)的產(chǎn)品基本屬于進口產(chǎn)品，價格十分昂貴。在市場上很難找到一款適合大學生甚至職業(yè)工程師作為工程實踐的機器人產(chǎn)品，個人很難在機器人技術方面全面的發(fā)展，每個群體都有不同的需求，這是一個需求量極大的市場空間。因而設計制作此系統(tǒng)。 基本思路 通過對不同人群的調(diào)查得出市場需求的高端教育機器人應用平臺的需求，做出分析得出重點反饋信息確定設計六足仿生機器人，確定主要技術指標和主攻技術方向，然后開始分系統(tǒng)設計，最后在整個平臺上綜合系統(tǒng)。 創(chuàng)新點 1，在自行研制的同樣的機器人實驗平臺上可以搭載不同的控制系統(tǒng)（433M無線版本，WIFI版本），以適應有不同需求的人群。 2，各部分高度內(nèi)聚集成化，形成幾個模塊（傳輸模塊，控制模塊等）。方便組合和檢測。 3，領先的將WIFI技術與六足仿生結合在一起，將傳輸與控制一體化，改進部分現(xiàn)有設備以實現(xiàn)高性價比。整個系統(tǒng)更加簡潔易用。 技術關鍵和主要技術指標 本作品“WIFI六足仿生機器人平臺”將社會的普遍需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。創(chuàng)造性的引入WIFI技術實現(xiàn)便捷的操控方式。巧妙改進現(xiàn)有設備實現(xiàn)了最高的性價比。將路由器變?yōu)橐粋€Mini的服務器，直接搭載USB攝像頭，通過電腦等其他具備WIFI功能的移動設備，可以直接通過登錄WEB界面實現(xiàn)對機器人的控制，超遠程控制機器人。
科學性、先進性
- 國內(nèi)用于教育工程實踐的機器人平臺為數(shù)不多，設備不完善，配套軟件不足，同時針對性不強。價格十分昂貴。 而進口設備更是極為昂貴，很難滿足大部分消費者的需求。 本作品，針對性強，以較為成熟的技術——六足仿生為出發(fā)點，綜合多種應用設計，多平臺。本作品針對性更強，應用的范圍更加明確，因而開發(fā)更加明確，同時所有設備全部的有著大面積應用的產(chǎn)品，易于配套生產(chǎn)。其次利用WIFI+WEB技術基本完全實現(xiàn)了超遠程無線控制。再者，由于利用了價格低廉的閑置的路由器設備作為WIFI版本的主機，作為產(chǎn)品生產(chǎn)的話，成本大概3000元左右，相對于動輒幾萬的設備來說，總體因而整體產(chǎn)品性價比比較高。
獲獎情況及鑒定結果
- 2009年度南京工程學院大學生科技創(chuàng)新基金項目A級立項 2010年第十一屆南京工程學院大學生課外科技作品競賽中獲得特等獎 第十二屆挑戰(zhàn)杯南京共程學院校內(nèi)選拔賽一等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- ■實物、產(chǎn)品 □模型 □圖紙 ■磁盤 ■現(xiàn)場演示 ■圖片 ■錄像 □樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本作品“WIFI六足仿生機器人平臺”由一臺由18只伺服電機以及鋁合金支架構成的六足機器人平臺為本體，配套有兩套控制設備，一套為WIFI版本，另一套為433M無線加視頻版本。配套有相應軟件開發(fā)系統(tǒng)。主要在系統(tǒng)整合和性價比上具有極大的優(yōu)勢。 該作品適用于所有機器人開發(fā)愛好者，以及大學工程實踐教學實驗室使用。也部分適用于工業(yè)應用。就目前我國的高端教育機器人市場來看，價位高的功能太全，針對性不強，價位低的又太低級，不能滿足大部分消費者的需求，據(jù)作者這幾年的經(jīng)驗積累，很多的大學實驗室需要類似的設備，。本作品的設計精簡，針對性強，性價比高。預估投產(chǎn)的成本的3000元。易于大面積推廣使用。作者之前做過廣泛的相關調(diào)查，得出一些結論，大學實驗室以及個人機器人愛好者廣泛需求類似的機器人開發(fā)平臺，預估以一年銷售1000套為例，售價5000元，可減少大學實驗室和消費者投資2000萬.同時獲利200萬元。這樣的市場前景是良好的，經(jīng)濟效益客觀，減少消費者投入的同時獲得了相應的利潤。
同類課題研究水平概述
- 據(jù)調(diào)查，目前全球市場上對于教育機器人的需求量不斷加大，特別是我國，適合大學生適用的教育機器人平臺極其少見。 這些公司出的產(chǎn)品集成度很高，開發(fā)軟件也很高級，而實際上于此為了迎合市場就必須得在開發(fā)軟件方面做好鋪墊，即在開發(fā)軟件內(nèi)部事先預置好了很多的預編譯程序，使得用戶只需要編輯流程圖或者拖動幾個按鈕就可以實現(xiàn)對機器人進行編程，這種情況是很不利的，只適合初中甚至小學生使用，特別的不適合大學生使用，經(jīng)過長期的試用和調(diào)查了解，很多此類產(chǎn)品的用戶提出了意見。同時所配套的結構件過于復雜，不能夠做到很好的通用性。還有就是另一類產(chǎn)品，就是另一個極端，由于廠家規(guī)模參次不齊，價格雖然下來了，但是質(zhì)量不好，只提供簡單的一堆零器件，沒有軟件支持，以及配套的實驗。很多用戶反饋很差。 本作品“WIFI六足仿生機器人”，正是解決了上述問題，在兩個極端之間找到了市場空間，設計的產(chǎn)品以中端產(chǎn)品的定位切入市場，在機械結構上，在前期大學生創(chuàng)新基金的支持的基礎上，自主設計了通用性很高的結構件，控制系統(tǒng)方面，本作品也本著多層次的面向?qū)ο?，采取了多種控制方案，單片機控制和微操作系統(tǒng)兩種模式。單片機方面，采用AVR單片機作為主控芯片，這也是主流設計，但是本作品采取了于眾不同的方案，在單片機控制板的同時采取了視頻傳輸?shù)男问綄崿F(xiàn)了現(xiàn)在較為流行的FPV設計，即可以通過反饋的即時視頻來控制機器人，同時可支持下載多套程序，通過無線指令遠程控制，可以達到無障礙600米遙控。 WIFI版本的控制中，以Linux系統(tǒng)為藍本，改進了路由器的內(nèi)存，散熱，加強了天線增益。做到了真正的無線遙控。并且在有無線中繼的情況下，可以無線延長控制距離，即實現(xiàn)超遠距離的FPV遙控。同時，WEB版本的控制界面可以在任何可以登錄互聯(lián)網(wǎng)的移動，固定設備上使用。比如手機，PDA，便攜式上網(wǎng)本，3G設備等等。在這方面，目前沒有任何一家公司的面市產(chǎn)品做到這種功能，其他的機器人產(chǎn)品，都是停留在固定的設備上顯示，并且對無線干擾和距離有很大的限制。做到了這一點也使得該作品有了除教育機器人之外還有了工業(yè)應用的可能，即應用在物聯(lián)網(wǎng)等其他需要監(jiān)控以及移動平臺的地方。 綜上所述，我們的產(chǎn)品在市場上與其他同類競爭對手相比有很大的優(yōu)勢，技術上有獨到之處。
