本作品將游龍板的反偏向輪運動形式創(chuàng)新地應用于機器人運動控制研究領域,具有開拓意義;本機器人通過兩臂開合時輪子與地面產(chǎn)生的摩擦力前進,運動靈活敏捷,水陸均可驅(qū)動;實現(xiàn)了紅外測量側(cè)方及前方障礙物和道路寬度、調(diào)整兩臂擺幅以適應道路寬度變化、靈活轉(zhuǎn)向避障(側(cè)面及前方)、遙控、倒車、多機協(xié)同前進等功能;可用于水陸兩棲機器人、偵察機器人、舞蹈機器人等實際應用領域,也可作為血液中微納米機器人運動原型實驗平臺。
機器人技術是一門快速發(fā)展的高新技術,在交通、醫(yī)療、軍事、工業(yè)生產(chǎn)等方面用途廣泛。機器人的運動形式、感知方式等是這一領域的一個重要研究方向。 目前已經(jīng)提出的機器人運動形式有輪式、履帶式、步行式等,本作品將游龍板的反偏向輪運動形式創(chuàng)新地應用于機器人運動控制研究領域,具有開拓意義。該機器人的運動與蛙泳形式相似,通過擺動機器人腿臂,利用腿臂上的反偏向輪與地面的作用力實現(xiàn)平穩(wěn)運動,在水中也可產(chǎn)生驅(qū)動力,同時由于沒有螺旋槳,因此不會對水體生物或者人體血管產(chǎn)生風險。機器人驅(qū)動機構為直流電機、齒輪,使用金屬加工制作;電源使用鋰離子電池供電;在此基礎上又運用AVR單片機和PWM直流電機控制技術制作了機器人的控制模塊,軟件使用專家控制系統(tǒng),實現(xiàn)了蛙板機器人的自動行駛。該機器人能夠通過安裝在前方和側(cè)方的測距傳感器探測運動通道的寬度以及周圍的障礙物,通過專家控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)運動方向與腿臂開合的寬度,使其能夠適應不同的道路寬度,同時適當轉(zhuǎn)向避開障礙物。該機器人使用無線通信模塊實現(xiàn)了遙控、多機協(xié)同組隊前進的功能,使用腿臂上的舵機將動力輪反向后可以實現(xiàn)倒車功能;在兩臂實現(xiàn)獨立驅(qū)動后能夠?qū)崿F(xiàn)更為復雜和敏捷的動作,使得前進、轉(zhuǎn)向、倒車的方式和效率大為增強,甚至可以讓該機器人跳出“華爾茲”式的舒展舞蹈。 應用上,可用于水陸兩棲機器人、偵察機器人、舞蹈機器人等實際應用領域,也可作為血液中微納米機器人運動原型、多機協(xié)同配合的實驗平臺。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”一等獎