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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:基于视觉识别的管道疏通机器人
学校名称:青岛理工大学(临沂)
参赛队伍:一枝独秀
参赛学生:李宗昊 杨子菡 梁硕  
指导老师:赵妍 张守东  

详细说明
行走机构:机器人通过驱动履带来实现在海底或者陆地上的行走。结构如图所示,原动装置为GM25型减速电动机,该电动机通过联轴器驱动轮输出动力。驱动轮为齿形轮,与履带沟槽啮合,从而使履带产生运动。车体两侧各安装一只导向轮,以纠正履带的运动。车体右下方有一对负重轮,用来承担车体的重量和部分导向作用。
该行走机构继承了履带车的优良性能,具有良好的通过障碍的能力,可适应多种复杂地形。是海陆管道机器人无论在海底还是说陆地能够畅通无阻重要机构。
减震机构:由于机器人是全钢性结构,通过障碍物时车体会受到较大的冲击力,不仅会使载物受损,机器人自身也会受到损失。所以设计了减震机构。减震机构有销,悬挂连杆,缓冲弹簧组成。
从能量角度来说,车体受到冲击后,速度减慢,较大的原因是自身的动能大量被机器人吸收。如果这些能量全部由机器人承受,该机器人长期在复杂地形工作故障率会相当高加入减震机构后,受到冲击时,大量的能量被弹簧所吸收。
控制机构:为了能够实现在管道多种复杂情况下的区域进行自动化避障,探索,打捞,收集功能,选用单片机控制电路部分,来实现装置有效探索物体功能。
前置高清摄像头与热源探测器,可将管内画面一览无余的传输到手机显示屏上。所述姿势传感器分别安装在控制器和机器人本体上,用于控制机体的运动速度,加速度和通过偏移位置控制机体,实现位置转正。热源探测模块可以通过红外识别,通过红外波长的变化,进而确定管道破损位置,达到精准疏通。操控中心可以用手动遥控,也可以输入程序自动控制。一方面通过方向轮机构的齿轮传动部分驱动轮桨,提供动能;另一方面,左右两侧差速行驶,实现转向功能。
疏通机构:疏通机构机器人疏通机构是模仿人的手臂设计的,这种机器人有肩,肘,腕三个关节自由度。有大臂小臂两根连杆以及三指机械爪构成。臂杆部分是开放式体系,臂杆主要用于对物体的抓取,疏通,搬运,放置工作。
该机构装有高清摄像头可以实时传输管道内画面。便于高效疏通管道卡爪末端安有强力磁铁,能对铁质物体进行吸引。采用齿轮多角度变化的抓手机构,以提高疏通精度。该机构能有效提高疏通效果并提高疏通精度,提高疏通装置的自动化。
推进机构:机器人推进器机构由激光测距仪,防护罩组成,整体结构设计巧妙,实用可靠,也叫激光测距推进器。由主机带动推进轴一起转动,通过激光测距仪实现对行进距离以及与管道的距离精准控制。
电池动力装置:由一组5V4A电源组成,可为管道疏通机器人提供5-8小时的持续续航时间,保障了机器人的工作效率以及工作质量。
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