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基本信息
- 項目名稱：
- 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：
- 本設(shè)計仿造六足動物的肢體結(jié)構(gòu)，以MIPS構(gòu)架的PIC32單片機作為核心控制器，確保系統(tǒng)的可靠性、成功率、高效性、準(zhǔn)確性。設(shè)計以十八個舵機帶動各個腳的上下前后運動，依照六足動物的行走步態(tài)，調(diào)整行進穩(wěn)定性。配合控制系統(tǒng)的建立，完成跨域溝、坎等功能。在六足機器人上面做了一個機械臂以完成抓取物體的功能。
- 詳細介紹：
- 傳統(tǒng)的四輪式車或履帶車不適用于山地和多障礙地面, 而六足機器人可以在這些路面行走，拐彎，跨越溝、坎等障礙,六足機器人的足部落腳點的面積小的特點使其對坑洼山地的機動性和適應(yīng)性更強,具有更高的避障和越障能力,同時能保持機器人整體平衡度。在機器人上裝配的機械手，可以方便機器人采集目標(biāo)樣本和清除障礙物，以及完成人所不能完成的任務(wù)。同時六足機器人能對周圍環(huán)境進行自由檢測，預(yù)防危險物體的接近，而攝像頭傳回的實時數(shù)據(jù)可以方便遠程操控端觀察到周圍的環(huán)境并指揮機器人做出進行相應(yīng)的處理。
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(biāo)
- 創(chuàng)新點：以前多足機器人在智能化方面仍存在局限性，而我們的六足機器人可對周圍環(huán)境進行自由掃描檢測，智能躲避攻擊者的接近；可自動識別語音進行相應(yīng)的動作；可把不同顏色物體自動分類。 技術(shù)關(guān)鍵：對機械結(jié)構(gòu)精度要求高，減少運動過程中產(chǎn)生的誤差，高效率的步態(tài)算法。 主要技術(shù)指標(biāo)：六足機器人運動靈活自由、穩(wěn)定，并完成避障礙物、攻擊者，并完成物體顏色分辨精確。
科學(xué)性、先進性
- 與傳統(tǒng)多足機器人比較，我們的六足機器人更加智能化，多關(guān)節(jié)操作采用模擬機械手無線控制，具有識別、理解環(huán)境的視覺系統(tǒng)，能適應(yīng)在不同的路況下作業(yè)，以及對周圍環(huán)境做出自動處理。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- （1）參加2010 MIPS-Based? PIC32嵌入式創(chuàng)新大賽 （2）2011年4月獲桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院第二屆Altera杯—EDA創(chuàng)新設(shè)計競賽二等獎 （3）2011 Digilent Design Contest 中國區(qū)一等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 獨家許可
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示、圖片
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：六只機械人，通過無線遙控的方式來進行操控，在遙控端，通過TFT虛擬出來的按鍵，對機械人進行在不同環(huán)境中的多角度超靈活的操控。 作品的技術(shù)特點：本作品，在速度和穩(wěn)定性上有很大的優(yōu)越性；作品適用范圍：在危險的環(huán)境下，可通過機械人替代人來完成相應(yīng)的工作，把風(fēng)險將為最低；在人無法達到的環(huán)境下可以讓機械人進入，如地震后的廢墟，機械人能利用很小的空間進入廢墟內(nèi)部，進行探測；在安保上，可以利用機械人攜帶的傳感器對周圍的環(huán)境進行不間斷的移動式的偵查，減輕安保人員的負擔(dān)，提高安保安全系數(shù)；在一些商業(yè)活動上，可以利用機械人的新穎性和智能型，吸引更多觀眾的眼球，進而給活動帶來更多的人氣。 推廣前景：在軍用方面，大型機械人推廣前景有很大的空間，推廣核心在于機械人的大負重、智能、穩(wěn)定性上。在民用方面，中型和微型前景較大，推廣核心在于機械人的靈活、高機動、長待機等優(yōu)勢上。 經(jīng)濟效益預(yù)測：成功的開發(fā)出大型和中型的機械人是主要的賣點，其應(yīng)用最廣，回報率也最高，實用性較高。
同類課題研究水平概述
- 目前，我國和許多國家都把機器人列為迎接未來挑戰(zhàn)的高技術(shù)課題，并制訂發(fā)展規(guī)劃，撥出巨款給與支持，因此，智能機器人將成為自動化研究領(lǐng)域的熱點。 以下為當(dāng)今國內(nèi)外機器人研究現(xiàn)狀與動向： 1、 機器人語言 現(xiàn)已研制的主要語言有表示狀態(tài)的面向裝配作業(yè)的語言（AL、VAL、FA-BASIC、MAL等），以并行處理為目的的結(jié)構(gòu)化程序語言有LEO、COL、APP等。 2、 任務(wù)與規(guī)劃 任務(wù)規(guī)劃是指機器人自己給出實行作業(yè)程序的方法。一般指把作業(yè)級的描述變換成動作級程序的軟件。任務(wù)規(guī)劃可分為四級，即機器人規(guī)劃、抓握規(guī)劃、規(guī)矩規(guī)劃和運動實施規(guī)劃。機器人規(guī)劃是最上一級，雖然開發(fā)出一些系統(tǒng)，當(dāng)尚未實用化。 3、 模型與推理 進行任務(wù)規(guī)劃，必須使機器人具有關(guān)于作業(yè)內(nèi)容、部件等作業(yè)環(huán)境知識（模型），能有效地利用這些知識，即是模型或基于模型推理。描述此級模型的方法有語義網(wǎng)絡(luò)、框架、黑板模型、產(chǎn)生式系統(tǒng)等。主要用于機器人規(guī)劃的有識別、理解環(huán)境的視覺系統(tǒng)等方面。 4、 傳感器信息的解釋與理解、傳感器熔合 機器人了解周圍環(huán)境，主要靠傳感器信息的解釋和理解。圖像信息是最重要的信息。目前集中研究的是二維和三維物體信息及并行實時算法，利用CAD圖行數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行三維物體識別。 采用多傳感器熔合技術(shù)可顯著地提高智能機器人系統(tǒng)的性能，如使系統(tǒng)具有容錯性，提高信息的準(zhǔn)確性和處理速度，提高系統(tǒng)決策的正確性。 5、 末端操作器（鼻、手及行走機構(gòu)） 目前研究的手臂有裝配集成電路的微型臂、搬運幾百公斤工作的大型臂。行走機構(gòu)有腿、輪、履帶、船等。實驗研究的有兩足、六足、多足的行走機構(gòu)。 6、 運動學(xué)和動力學(xué) 機器人的運動學(xué)和動力學(xué)問題，對開式鏈、剛體情況已基本解決，但對閉式鏈、彈性體情況還未解決。 7、 控制 機器人的控制主要包括操作器控制、行走控制和多機器人系統(tǒng)控制等方面。多關(guān)節(jié)操作器控制包括運動學(xué)與動力學(xué)控制、力及柔順控制、遙控機械手的主從控制等。
