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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多環(huán)境適應(yīng)型蛇形機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品綜合了已有蛇形機(jī)械結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出了擁有自己特色的蛇形結(jié)構(gòu)。添加攝像頭、可燃?xì)怏w傳感器、機(jī)械手等外設(shè)，實(shí)現(xiàn)多種環(huán)境下的工作能力。 蛇形機(jī)器人由于適應(yīng)性較強(qiáng)，因此擬定其用于礦難、地震、管道等環(huán)境下的環(huán)境檢測(cè)及緊急救護(hù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 整個(gè)系統(tǒng)包括：蛇形機(jī)器人實(shí)體和控制軟件兩部分。 蛇形機(jī)器人實(shí)體：包括16個(gè)關(guān)節(jié)、可燃?xì)怏w傳感器、大功率LED、攝像頭、機(jī)械手等。 通過安裝在筆記本電腦上的控制軟件可實(shí)現(xiàn)： 1、無(wú)線視頻、可燃性氣體、溫度的采集和報(bào)警。 2、對(duì)采集圖像進(jìn)行基于顏色塊的實(shí)時(shí)跟蹤識(shí)別。 3、控制蛇體進(jìn)行各種三維運(yùn)動(dòng)，如：攀爬、轉(zhuǎn)向、滾動(dòng)等。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 創(chuàng)新點(diǎn)：1、巧妙、獨(dú)特的正交機(jī)械結(jié)構(gòu)； 2、實(shí)現(xiàn)了高難的垂直管道、縫隙攀爬功能； 3、成本低廉，易于加工。 4、實(shí)現(xiàn)了圖像識(shí)別和智能壁障。 技術(shù)關(guān)鍵：1、蛇體仿生運(yùn)動(dòng)的建模； 2、蛇體的硬件加工與制作； 3、傳感器的使用和圖像識(shí)別。 4、電源供電。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前的機(jī)器人多為輪式、履帶式等，對(duì)復(fù)雜地形的通過能力和的適應(yīng)能力不強(qiáng)，而蛇形仿生機(jī)器人由于其運(yùn)動(dòng)機(jī)理特殊，通過能力和對(duì)復(fù)雜地形的適應(yīng)能力較強(qiáng)，我們實(shí)現(xiàn)了垂直管道攀爬等功能。 機(jī)械蛇目前已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)，我們的作品不僅對(duì)其進(jìn)行仿生研究，還通過各種傳感器的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)智能化。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2009年吉林省挑戰(zhàn)杯二等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn): 1、本作品通過巧妙而簡(jiǎn)易的機(jī)械構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了三維的蛇形運(yùn)動(dòng)功能。擺脫已有蛇形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴的缺點(diǎn)，適于量產(chǎn)。 2、控制上采用普通PC機(jī)，不但控制方便、軟件上擴(kuò)展能力強(qiáng)，而且可節(jié)省控制端成本。 3、功能全面，可擴(kuò)展能力強(qiáng)。添加了攝像頭、機(jī)械手、傳感器等多種功能模塊，而且功能可裁剪，適于不同場(chǎng)合使用，也可降低使用成本。 應(yīng)用前景： 1、礦難、地震救援：由于蛇體本身的特殊性，適宜于狹小縫隙、廢墟的探測(cè)。外加我們的攝像和可燃性氣體傳感功能，用于礦難和地震救援非常合適。 2、管道檢測(cè)：由于蛇體本身細(xì)長(zhǎng)，較現(xiàn)有管道機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)更加狹小管道檢測(cè)。而且我們實(shí)現(xiàn)了管道的垂直攀爬，適應(yīng)能力更加強(qiáng)大。 3、教學(xué)研究：由于我們綜合了機(jī)械、電子、數(shù)學(xué)等大部分理學(xué)專業(yè)內(nèi)容，因此該作品可以作為實(shí)驗(yàn)室里教學(xué)研究平臺(tái)。而且相對(duì)于專業(yè)的教學(xué)用具用途單一來講，該作品用途更加廣泛。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前開展蛇形機(jī)器人的國(guó)家較多，為仿生學(xué)機(jī)器人的研究熱點(diǎn)。日本是最早開展蛇形機(jī)器人研究的國(guó)家，東京科技大學(xué)于1972年研制出世界上第一個(gè)蛇形機(jī)器人。而美國(guó)的蛇形機(jī)器人研究則代表了當(dāng)今世界的先進(jìn)水平，2000年10月，美國(guó)航空航天局在加利福利亞裝備研制中心展示了一種用于太空探險(xiǎn)的蛇形機(jī)器人，具有多種功能。最近，以色列也推出了軍用蛇形探測(cè)機(jī)器人。 在國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究對(duì)于該課題研究較多。而國(guó)防科技大學(xué)是國(guó)內(nèi)最早開始了機(jī)器蛇的研究。
