机器人创意设计-全国青少年科技创新服务平台.pptVIP

机器人创意设计 交流人：孙雨 Email 红寺堡区第一小学 创新是机器人竞赛的主题 历届竞赛所提供的题目都是前所未有的，需要完成的任务制定完成之后，就是让学生来完成机器人的设计与制作，在这个过程中必须充分发挥想象力，设计出新的有特点的机器人，在比赛中能完成所设的各种任务和目标。 机器人竞赛的主要目的就是为了提高学生的创新思维，提高动手实践能力。 没有创新，在比赛中肯定处于被动，根本无法抵御。所以机器人创意的核心是创新。 创新主要的特性 1、创造性 创造性思维是创新的起点，创新是创造性思维的结果。 ①好奇心。 ②独立思考，充分运用自己的智慧。 ③信心和意志。 2、综合性 创新是科技知识综合、智力综合、体力综合的产物。 3、实践性 创新始终与实践活动密不可分。 4、风险性 创新活动涉及诸多环节，使创新结果呈现不确定性。 以全国青少年创意大赛为例 第四届全国青少年创意大赛 中国尚德创意大赛是一项鼓励创新、宣传环保的大型青少年科技创新赛事活动。旨在鼓励青少年关注我们赖以生存的地球，关心环保，倡导绿色能源，激发青少年创意、创新的兴趣。 以机器人竞赛为例 第11届青少年机器人竞赛机器人创意 主题：救援机器人 救援机器人可以从“灾害”、“救援”、“机器人”三个关键词来解读。 面对突发的自然灾害，救援计划通常分为三个步骤展开：侦查、现场营救、善后处置。 以机器人竞赛为例 第12届青少年机器人竞赛机器人创意 主题：仿生机器人 仿生机器人涉及到两个关键词，一是机器人，二是仿生。 参赛队需要注意自然界生物的多样性，从中提炼所要模仿的生物的独特之处，查明它们的具体原理、机理、机制，归纳出机器人的创新点。仿生机器人的创新点一定聚焦在机器人与生物的结合点上，在那里生长出新颖性。 机器人竞赛中机器人的设计流程（简化） 机器人的创意、设计过程与任何一件新产品研发一样，需要按照一个步骤循序渐进的。 灵感和要求的统一，形成机器人的初步方案。根据初步方案，对方案的可行性进行分析，经过分析可以进入仿真和模型验证环节。验证过后，根据修正产生机器人设计的初步设计和备选方案。 机器人竞赛中机器人的设计流程（完整） 机器人比赛，首先是熟悉和理解比赛的规则，从中寻找比赛中应该注意的技术关键点。 根据对比赛规则的理解和自身对机器人知识的掌握，提出机器人的初步提案。 在初步提案中，一般采用讨论方式，让所有参与讨论的人解放自己的思想，所有的人不对任何人的任何想法，立刻提出批评性的评价，这样有利于引导队员产生智慧的火花。 机器人竞赛中机器人的设计流程（完整） 根据初步提案的最终版本，制定机器人的初步设计。初步设计主要包括：整体的方案、功能等定型。 详细设计，该阶段，就是将初步设计中提及的各种想法，具体的通过机械设计，软件等实现的方法和决策。 制作、组装、调试，是方案的实施阶段，在该阶段，要求制作者能不断地改进方案，便于实施和简化设计。 试运行、实战演习是作为对机器人设计方案的一种最直接的检测手段，在这个过程中，可以发现机器人的缺点和不足。想办法弥补机器人的缺陷。 初步设计 实际上就是将头脑中的抽象构思逐渐具体化、形象化的过程。 1、功能 2、主要尺寸 3、机构 4、驱动器 5、动力传递系统 6、静强度 7、动特性 8、传感及控制 9、供电电源 如何评价一个方案是否具有创意 1、广阔的想象空间，丰富的想象力。 2、独具匠心的系统构思。 3、正确理解和巧妙利用规则到极致。 4、独到的战略策略的应用和战术配合。 5、独树一帜的布局与造型。 6、机械设计的奇思妙想，元件功能的独辟蹊径的运用。 机器人创意设计的几个关键因素 一、设计者的灵感、创新思维 灵感来源于认知的积累。 二、基本知识 1、机器人躯干----机械设计（机械、传动等） 2、机器人动力----电气系统（电子、制作等） 3、机器人感知----传感系统（电子等） 4、机器人能源----供电系统（电子等） 5、机器人灵魂----控制系统（电子、编程等） 方案中常常涉及的问题 1、电机的选择。 负载估算 2、材料、构件设计。 材料与型材、金属材料和非金属材料。 3、传感器与控制系统 控制对象、测量对象、选择传感器、控制方法与控制