随着社会经济的发展和人们对于传统文化认知不断提高,基于国家非物质文化遗产查干湖冬捕这一传统人类活动,为了代替传统繁重的体力劳动,有效的避免人力、物力、财力的浪费,以及对传统文化的有效承接,因而冬捕钻孔问题逐渐引起了社会的广泛关注。
因此我们设计了一款冬捕机器人,它是一种高效的冬捕钻孔设备,本文将对冬捕机器人的工作理念与运动控制进行研究,以冬捕钻孔功能的实现为目标,设计冬捕机器人。
1.传动固定
冬捕机器人在钻孔的过程中,需要牢固的固定在冰面上,但是由于环境对机械设备材料要求的不同,对机器人的固定就会产生不同的影响,所以如何平衡机器人固定以及活力,稳定性成为重要的研究问题,冬捕机器人采用的固定方法主要有两种,履带固定以及侧面支座固定。
经过调查文献,我们对冬捕机器人行进结构车轮参考了装甲车履带的基本构造以及侧面支座固定两种固定模式。
履带固定:采用履带行走就如同给冬捕机器人铺了一道无限延长的轨道一样,使它能够平稳、迅速、安全地通过各种复杂路况.由于接地面积大,所以增大了冬捕机器人在松软、泥泞路面上的通过能力,降低了下陷量。由于履带板上有花纹并能安装履刺,所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面,不会滑转。
支座固定:参考常见的固定原理,当侧面支座触碰冰面后,可以缓慢的向下进行小范围的挤压,使机器人更加牢固的固定在冰面上不至于侧滑。
所以我们决定采用两种方式,对应不同情况,使用履带以及支座固定,作品展示为履带板上有花纹并且安装履刺的履带。
2. 行进
冬捕机器人采用履带行走装置,履带与冰面附着力强,行走装置由引导轮,制动轮,驱动轮和履带构成,运行时,驱动轮卷绕履带循环运动,支重轮在履带的轨道上滚动前进或后退,由牙嵌式电磁离合及急刹车装置来实现自由左右转向,使用的电器零件防护等级达到IP68,确保工作的安全可靠性。
3. 钻孔
车头部分装有钻头装置,通过电路板的连接使钻头装置可以实现遥控操作以及自动报警。钻头装置由特殊金属打造而成使得破开冰面更加方便快捷。并且拥有加热冷却装置使得钻头永远保持在一定程度下工作大大延长了钻头寿命。
4.碎冰处理
该机器人可实现头部碎冰处理把钻头钻出来的冰柱进行加热打碎使得碎冰更加易于处理。