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基本信息

作品名称:
多功能服务机器人
大类:
科技发明制作A类
小类:
机械与控制
简介:

多功能服务机器人(以下简称机器人)是以Freescale MK10DN512ZVLL10为控制核心,基于单片机供电、电机驱动、舵机控制、图像采集六大模块,通过在移动车模上进行扩展图像识别、智能分析、远程遥控等各种功能而完成的作品。所设计机器人除能够实现网球的自动捡拾等搬运物体功能外,还可以通过无线遥控实现类似排爆机器人的功能,可替代人们深入危险或狭窄的场合通过摄像头获取实时画面,进而通过无线遥控完成危险操作和工作等。
机器人的设计包括机械臂与机械手的设计制作、系统架构及硬件设计、软件算法及系统调试等方面的内容。在整个机器人设计系统中,机械臂及机械手是基于人形机器人的手臂进行设计开发,拥有四个自由度;图像采集采用了内部集成AD及视频分离模块的OV7620摄像头,安装在机械手的上部,使得机器人视野宽阔,能够较大范围采集到机械手前方的物体图像,便于进行分析;摄像头数据处理直接采用硬件二值化方法,极大降低了环境光线对采集数据的准确性的影响。

详细介绍:

机器人是一种自动执行工作的机器装置,既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。比如喜欢打网球,所以经常被捡取网球所困扰,从而萌发了做一个捡拾网球的服务机器人的念头。
通过查阅一些关于类似机器人的文献资料后,经过团队成员讨论,最终确定设计多功能服务机器人,此服务机器人可以实现多种功能,除了实现网球的自动捡拾等搬运物体功能外,还可以通过无线遥控实现类似排爆机器人的功能,可替代人们深入危险或狭窄的场合通过摄像头获取实时画面,然后通过无线遥控完成危险操作和工作等。
在机器人的设计制作过程中,所采用的技术涉及到自动控制、模式识别、图像处理、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多个学科。通过对机器人的整体构架进行深入的研究,分别从机器人机械机构设计、机械臂及机械手的设计制作、硬件设计和软件算法等方面着手,最终设计出了完全自主及远程控制相结合的双工作模式多功能服务机器人。
论文以机器人的设计为主线,包括机器人机械结构设计、软硬件设计以及控制算法研究,共分为七章。其中,第一章为引言部分;第二章介绍了机器人总体设计方案的选取;第三章对机器人的机械结构进行了详细的介绍;第四章主要介绍了硬件模块的设计;第五章描述了机器人完成服务功能的软件设计和相关算法;第六章中叙述了机器人的调试工具;第七章是我们对整个机器人制作过程的总结和展望。

获奖情况:

第十三届“挑战杯”·青岛银行山东省大学生
课外学术科技作品二等奖

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