潘一帆 徐鵬飛 盧亞平
摘 要:機器人是當(dāng)今世界多種高新尖端技術(shù)的載體和集合體,其研發(fā)、制造和應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。結(jié)合2016江蘇省機器人自主創(chuàng)新——探索者全地形機器人大賽,設(shè)計并制作出一種能夠適應(yīng)多種場合(包括通過窄橋、臺階、管道和柵格地面等)的全地形機器人。希望在未來能夠置身于各種復(fù)雜的環(huán)境,并完成艱巨的任務(wù)。
關(guān)鍵詞:自避震;全地形;自主創(chuàng)新
1 自避震小車設(shè)計方法及創(chuàng)新點
自避震小車的設(shè)計靈感來源于月球車,月球車設(shè)計的獨特輪子能克服重重障礙,既不打滑,也不翻車?;谠虑蜍囕喿訖C構(gòu)的獨特性,設(shè)計一款自避震小車,它的特點是有獨特的驅(qū)動結(jié)構(gòu)、有獨特的輪子構(gòu)造、有獨立的驅(qū)動能力和有強大的行動力,完全能夠應(yīng)付復(fù)雜的地形。小車設(shè)計以六輪驅(qū)動為基礎(chǔ),其中前四輪作為一個整體進行驅(qū)動,提供較強的驅(qū)動力。前四輪基于月球車方案,采用懸掛系統(tǒng)方案,而后兩輪始終與地面接觸,提供穩(wěn)定的驅(qū)動力。能適合斜坡、階梯、柵欄等地形,提升整個小車的行動力、驅(qū)動力、穩(wěn)定性。設(shè)計構(gòu)思如圖1所示。
2 自避震小車在獨木橋優(yōu)點體現(xiàn)
前四輪作為一個整體,在上下坡過程中具有較大的驅(qū)動力。而后兩輪起到驅(qū)動輔助作用,使小車在爬坡或下坡過程中起到穩(wěn)定作用,使小車能在獨木橋具備走直線的功能。如圖2所示。
3 自避震小車在階梯優(yōu)點體現(xiàn)
前四輪作為一個整體,使其具備了足夠大的跨越階梯的動力,同時在上下階梯過程中還可以根據(jù)地面類型自行調(diào)整高度。而后兩輪始終與地面接觸,提供穩(wěn)定的驅(qū)動力。如圖3所示。
4 自避震小車在柵格優(yōu)點體現(xiàn)
如圖4所示,自避震小車可以說是完全針對柵欄的地形而設(shè)計,任何時候都有一對輪子(前、中、后)在柵欄棱線處接觸,提供行動能力。
5 結(jié)束語
該方案參考月球車底盤結(jié)構(gòu),采用舵機六輪驅(qū)動,將前輪和中輪用金屬板固定,后輪可以根據(jù)地面類型自行調(diào)整高度,并且可以在小車經(jīng)過復(fù)雜路面時始終與地面保持接觸,大大增強了小車在崎嶇路面的通過能力。傳感器方面,選用4個灰度傳感器,最大限度的提高了整車在尋跡和管道中的精準(zhǔn)率和容錯率,并且在算法上不斷優(yōu)化,最后拿出了最滿意的作品。
參考文獻
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作者簡介:潘一帆(1995-),江蘇常州,本科,機電工程。
徐鵬飛(1995-),江蘇南通,本科,機電工程。
*通訊作者:盧亞平(1982-),男,碩士,研究方向:控制工程、實驗管理。