基本信息
- 项目名称：
- 基于仿生机械臂的智能车设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本设计分别制作了控制机械臂和建立在智能车平台上的仿生机械臂。控制机械臂与智能车间使用无线通信。通过无线控制的方式来操控机械臂的动作、实现机械臂的运动。
- 详细介绍：
- 本设计分别制作了控制机械臂和建立在智能车平台上的仿生机械臂。控制机械臂与智能车间使用无线通信。通过无线控制的方式来操控机械臂的动作、实现机械臂的运动。 控制机械臂是仿生机械臂控制器的一种简化模型，根据机械臂的自由度个数，构建具有相同自由度个数的仿真机械臂控制器，并通过对人手进行动作捕捉，实现机械臂的灵活控制。克服了手持式遥控器、上位机软件控制的不便。 智能车平台上搭载了电磁传感器和无线摄像头。电磁传感器可实现智能车沿通电导线自动循迹，在某些人员无法到达的特殊场合作业。无线摄像头可以将智能车周围的影像实时传回。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本设计分别制作了控制机械臂和建立在智能车平台上的仿生机械臂。控制机械臂与智能车间使用无线通信。智能车上搭载电磁传感器和无线摄像头。电磁传感器可实现智能车沿通电导线自动循迹，无线摄像头可以将智能车周围的影像实时传回。通过使用控制机械臂对人手进行动作捕捉，实现了6自由度机械臂的灵活控制，克服了上位机软件控制和手持式控制器的灵活性问题。控制机械臂和仿生机械臂均采用铝制材料制作，以减轻重量。
科学性、先进性
- 本设计通过使用仿生机械臂控制器对人手进行动作捕捉，实现了6自由度机械臂的灵活控制，克服了上位机软件控制和手持式控制器的灵活性问题。同时，我们为机械臂设计了协同工作的智能车平台。智能车平台配有电磁传感器，可以沿通电导线自动循迹。配合智能车平台，机械臂可以在人体无法进入的特殊环境进行作业。仿生机械臂控制器与智能车间采用无线通信高性能的鞭状天线可以满足远距离通信要求。无线控制将机械臂从导线中解放出来，为机械臂在特殊环境下作业创造可能。
获奖情况及鉴定结果
- 大连理工大学第八届“攀登杯”科技竞赛一等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 通过专利的方式，将技术转让给企业
作品可展示的形式
- 实物、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 由于本设计是一种简化的模型，因此在本设计的基础上，可以升级仿真机械臂控制器，改用多个加速度传感器获取手臂动作信息，则机械臂的控制将更加灵活。
同类课题研究水平概述
- 机械臂的控制器可分为上位机软件控制和手持式控制器。上位机控制可以为操作人员提供人机交互界面，调整机械臂的各项运动参数，实现机械臂的控制，但上位机体积一般较大，不便于移动；手持式控制器相较于上位机，体积大幅度减小，便携性得以增强。无论是上位机软件控制，还是手持式控制器，其显著的缺点是无法灵活地控制机械臂运动，只能按照设定好的模式控制机械臂的运动。除了以上提到的两种方式，还有其它方式的控制器，例如语音控制，但语音识别的错误率非常高，不适合高精度的机械臂控制，因此不在本文讨论范围内。 仿生机械臂克服了前面提到的灵活性问题。仿生机械臂是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，仿生机械臂作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 仿生机械臂是在人的手臂上安装传感器，当人的手臂运动时传感器获得相应的电信号，再经信号处理，实现机械臂的灵活控制。
