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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 機(jī)械臂自動(dòng)取物救援車
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 機(jī)械臂自動(dòng)尋物救援車是為了實(shí)現(xiàn)在高污染和 嚴(yán)重威脅人身安全的情況下對(duì)工廠或特定區(qū)域進(jìn)行物品的收集以及對(duì)周圍事物的實(shí)時(shí)監(jiān)視而設(shè)計(jì)的。它通過(guò)紅外接近傳感器和紅外測(cè)距傳感器感知周圍物體，通過(guò)使用先進(jìn)的CDS5500 機(jī)器人伺服舵機(jī)和功能齊全的MultiFLEX主控器，實(shí)現(xiàn)手臂的自動(dòng)夾物和放物。同時(shí)，對(duì)于不同的工作環(huán)境，可以快速地搭建出合適的手臂構(gòu)造，編譯出相應(yīng)的程序，完成需要的任務(wù)，可操作性強(qiáng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 通過(guò)車身正前方的四個(gè)紅外接近傳感器使小車感知周圍的物體，從而校準(zhǔn)小車的行進(jìn)方向，同時(shí)判斷物體的高度，對(duì)于高的物體則旋轉(zhuǎn)90度躲避開；再通過(guò)正前方的紅外測(cè)距傳感器使小車到達(dá)離物體合適的距離；然后通過(guò)主機(jī)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度，完成夾物和取物。同時(shí)，在整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)攝像頭能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。
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)
- 設(shè)計(jì)目的：為了實(shí)現(xiàn)在高污染和嚴(yán)重威脅人身安全的情況下對(duì)工廠或特定區(qū)域進(jìn)行物品的收集以及對(duì)周圍事物的實(shí)時(shí)監(jiān)視，我們?cè)O(shè)計(jì)了機(jī)械臂自動(dòng)取物救援車。 基本思路：通過(guò)紅外接近傳感器使小車感知周圍的物體，從而校準(zhǔn)小車的行進(jìn)方向；再通過(guò)紅外測(cè)距傳感器使小車到達(dá)離物體合適的距離；然后通過(guò)主機(jī)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度，完成夾物和取物。同時(shí)，在整個(gè)過(guò)程中通過(guò)攝像頭能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。 創(chuàng)新點(diǎn)：利用紅外接近傳感器和紅外測(cè)距傳感器感知物體并調(diào)整小車方向，在距離物體合適的位置時(shí)停下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋物的功能。通過(guò)使用先進(jìn)的CDS5500 機(jī)器人伺服舵機(jī)和功能齊全的MultiFLEX主控器，實(shí)現(xiàn)手臂的自動(dòng)夾物和放物。另外，對(duì)于不同的工作環(huán)境，可以快速地搭建出合適的手臂構(gòu)造，編譯出相應(yīng)的程序，完成需要的任務(wù)，可操作性強(qiáng)。因此，在人類不適宜工作的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)全方位的自動(dòng)尋物和取物、實(shí)時(shí)監(jiān)視以及可變的構(gòu)造是本作品的創(chuàng)新點(diǎn)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品以機(jī)器代替人力，是針對(duì)高污染或者嚴(yán)重威脅人員安全的環(huán)境而設(shè)計(jì)的。 1.使用MultiFLEX控制器，該控制器應(yīng)用技術(shù)成熟，穩(wěn)定性高； 2.以紅外接近傳感器和紅外測(cè)距傳感器為尋物探頭，靈敏度高； 3.使用CDS5500舵機(jī)構(gòu)造的機(jī)械臂，夾取物體準(zhǔn)確且穩(wěn)定； 4.30萬(wàn)像素的攝像頭，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視周圍的環(huán)境； 5.使用履帶行進(jìn)模式，保證小車運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性； 6.小車以電能為動(dòng)力，能源清潔，保護(hù)環(huán)境，工作噪音小，減小了噪聲污染。 7.對(duì)于不同的工作環(huán)境，可以快速地搭建出合適的手臂構(gòu)造，編譯出相應(yīng)的程序，完成需要的任務(wù)，可操作性強(qiáng)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 制作出樣車模型
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 模型、圖片、視頻
使用說(shuō)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(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品成本低，操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性強(qiáng)，與傳統(tǒng)的救援小車相比，該車以機(jī)器代替人力，既可以對(duì)周圍事物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，又能在高危環(huán)境下自動(dòng)完成相應(yīng)的尋物、取物操作。 機(jī)械臂自動(dòng)尋物救援車可用于各種高危環(huán)境下，代替人去比較危險(xiǎn)的場(chǎng)所取物。并且針對(duì)不同的工作環(huán)境，可以快速地搭建出合適的手臂構(gòu)造，編譯出相應(yīng)的程序，完成需要的任務(wù)，可操作性強(qiáng)，應(yīng)用范圍比較廣。 根據(jù)我們對(duì)救援車的了解，目前市場(chǎng)上缺乏這種全自動(dòng)尋物取物且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視的救援車，因而其經(jīng)濟(jì)效益將超過(guò)普通的救援車。
同類課題研究水平概述
- 目前世界上裝載機(jī)械手臂的小車主要使用在消防、反恐排爆、林業(yè)果品采摘、空間科學(xué)研究等實(shí)用領(lǐng)域。然而，這種機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)體系比較復(fù)雜，不易更換零件；體積龐大，不便于運(yùn)輸；而且價(jià)格比較昂貴。我們所設(shè)計(jì)的機(jī)械臂自動(dòng)取物救援車與其相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高，并且可以根據(jù)不同的工作環(huán)境設(shè)計(jì)出不同的手臂結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的程序?，F(xiàn)有的裝載機(jī)械臂的控制系統(tǒng)復(fù)雜、昂貴，維修困難。而我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)尋物取物機(jī)械臂的程序是在Northstar環(huán)境下編譯的，其應(yīng)用技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠；硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，易于更換元器件，維修方便，大大降低了生產(chǎn)成本。 正是由于我們的自動(dòng)尋物取物機(jī)械臂具有全自動(dòng)尋物取物、無(wú)需人員親臨現(xiàn)場(chǎng)操作的優(yōu)勢(shì)，使得我們可以避免由于環(huán)境的危險(xiǎn)而造成的人員傷亡。且它在不同的工作環(huán)境下，可以快速地搭建出合適的手臂構(gòu)造，編譯出相應(yīng)的程序，完成需要的任務(wù)，可操作性強(qiáng)。 對(duì)于各種各樣人員不能進(jìn)入的環(huán)境，需要解決的問(wèn)題也是很復(fù)雜的。針對(duì)不同的工作環(huán)境，我們的機(jī)械臂能夠快速地搭建出合適的手臂構(gòu)造，編譯出相應(yīng)的程序，完成相應(yīng)的任務(wù)，這在現(xiàn)有產(chǎn)品中也是很少見的。
