- 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
(全国大学生机械产品数字化设计大赛作品说明书2
全国大学生机械产品数字化设计大赛
作品说明书
仿生螳螂机器人
作者: 李强 林水杉 刘希福
学校: 辽宁工程技术大学
指导教师:
一、作品背景
随着科技的发展,机器人应用越来越广泛。仿生机器人作为机器人家族中的重要成员,具有高度灵活性和柔性,还具有高度的易复制性,这就决定了仿生机器人在21世纪必将出现更多的种类,仿生机器人也将得到更深入的应用。
生物机器人即活体生物的人工控制,是生物学、信息学、测控技术、微机电系统技术高度发展并且相互结合的产物。世界各国早已开展利用动物作战的研究。如训练狗钻入敌方要地将其炸毁,或利用海豚侦察潜艇等。 现在更多的国家都在研究将微型传感器安装到小动物的身上,使其进入人类无法到达的地方。
针对与自然界的螳螂所特有的能力,我们团队对设计了一款仿生螳螂机器人。
二、作品特点
1、高仿真螳螂,集聚螳螂的走、跳、爬、抓取特点。
2、为使机器人更好的适应环境并能更长久的工作,我们设计了两套供电系统,一为太阳能翅膀,二为腹部的铅蓄电池。
3、本机器人能够以四足和六足行进,加上多节的机械机构,大大提高了仿生螳螂越障能力。
4、本机器人内置自动平衡系统,确保机器人在行走及爬行时的稳定性。
5、可实现远程控制。
6、360视觉检测。
7、可进行爬杆,以完成高空作业。
三、作品结构
本仿生螳螂器人由主体、地面移动系统、机械截割臂、供电系统、自动平衡系统和控制系统六大部分组成。我们团队根据螳螂的运动结构及特点进行精心设计,其三维的整体架构如图1所示:
图1 仿生螳螂的架构图
图2 仿生螳螂的分解图
作品工作原理
1、地面移动系统
本仿生螳螂机器人的地面移动系统为四足行进控制。机器人腿部为连续转动式腿机构,如图所示。其腿部结构尺寸为:髋关节长度1=120mm;大腿关节长度2=160mm;小腿关节长度3=220mm。其中每一部分都可以一定角度转动或者摆动,髋关节沿着自身轴心转动,大腿关节和小腿关节分别绕O1、O2转动。初始状态大腿关节轴心沿着x方向,小腿关节平行于y方向垂直于x方向。
图机器人腿部为连续转动式腿机构 通过对步行机器人进行稳定性分析,选择合理的摆动腿顺序,采用如图所示的步态,即初始状态4足处于站立状态,如图所示接着后腿1和前腿2向前跃进,这个过程中髋关节转动,大腿关节绕O1小幅度转动,小腿关节绕O2向外转动,其余两腿保持站立状态;当后腿1和前腿2跃进站稳后,前腿1和后腿2开始跃进,如图(c)所示,如此往复向前运动。
图机器人步态分析图 当遇到更为复杂的路面时,可以放下双爪,这样可实现6足行走,其中右爪,左前足,右后足为A组;左爪,右前足,左后足,为B组。两组足交替前行,这样不但加快了行进速度,还增加了行进的稳定性。其三维六足行走如图5所示:
图5 六足行走姿态图
2、平衡系统
图6 平衡系统示意图(一)
图7 平衡系统示意图(二)
自平衡系统可使机体在动态行走中时时平衡,通过连杆机构平衡系统示意图中,此装置为本机器人的平衡系统的组要部分。机体可在复杂的行走环境下通过调节配重块的滑移,进而达到平衡机体,保持机体的平稳工作。
当前足向前迈进或后退时,推动杆一向后移动,杆一杆二铰链,进而带动配重移动,使重心在行走的动态中保持平衡。
3、机械截割臂
图8 机械截割臂工作原理图
割臂共有4个自由度,由4部分组成,通过控制能实现螳螂所特有的攻击时的状态,同时机械截割臂可以实现物品的搬运,对物体进行截割,当其与头部配合时,是一个完美的操作平台。
4、供电系统
图9 一款太阳能电池板
本仿生螳螂机器人共采用2块太阳能电池板为机体供应能量,两块太阳能电池板利用四杆机构翻转到机体的两侧,由于使用了四杆机构,这两块电池板可做213 度翻转,可以随着太阳的运动调整这两块太阳能电池板的姿态,便于更好的吸收太阳能。
图10 高倍率航模电池
机体另有一组高倍率航模电池安装与腹部,保证了在没有充足阳光时,机体依然可以正常工作。
当机体进入狭小的空间内时,太阳能电池板会收起,此时机体的能量供应就由高倍率航模电池供给。实现能源的充分利用。
5、导航系统
本机器人的头部装有两个微型摄像头,每个摄像头都可以360度旋转,这样保证了对周围信息的有效捕捉,其触须为两个天线,用于数据的接收与传输,可实现远程控制。内部藏有机械嘴,用于工作。
6,电机控制系统
五、主要创新点
1、本仿生螳螂机器人具有更强
您可能关注的文档
- (党务信息管理系统一期功能点整理.doc
- (兔饲料配方方法.doc
- (党务信息管理系统一期功能点整理2.doc
- (党务政务公开制度.doc
- (党发展对象培.doc
- 2013会考化学试题.doc
- (党发展对象培2.doc
- (党员发展程序与组织发展材料填写规范新.doc
- (计算机技术基础.ppt
- (计算机控制第四章课后题.ppt
- 六年级语文下册课件《他们那时候多有趣啊》.pptx
- 六年级语文下册课件《表里的生物》.pptx
- 六年级语文下册课件《习作:写作品梗概》.pptx
- 六年级语文下册课件《交流平台 初试身手 习作例文》.pptx
- 第六课 掌握演绎推理方法 课件-高考政治一轮复习统编版选择性必修三逻辑与思维.pptx
- 六年级语文下册课件《藏戏》.pptx
- 6.4 现代生物技术 课件 2024-2025学年冀少版生物八年级下册.pptx
- 年终总结和工作规划写作金句50例.docx
- 对2023年山东等级考历史试卷19题若干问题的思考.pptx
- 第一课 走进思维世界课件-高考政治一轮复习统编版选择性必修三逻辑与思维.pptx
文档评论(0)