基本信息
- 项目名称：
- 多环境适应型蛇形机器人
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品综合了已有蛇形机械结构，设计出了拥有自己特色的蛇形结构。添加摄像头、可燃气体传感器、机械手等外设，实现多种环境下的工作能力。 蛇形机器人由于适应性较强，因此拟定其用于矿难、地震、管道等环境下的环境检测及紧急救护。
- 详细介绍：
- 整个系统包括：蛇形机器人实体和控制软件两部分。 蛇形机器人实体：包括16个关节、可燃气体传感器、大功率LED、摄像头、机械手等。 通过安装在笔记本电脑上的控制软件可实现： 1、无线视频、可燃性气体、温度的采集和报警。 2、对采集图像进行基于颜色块的实时跟踪识别。 3、控制蛇体进行各种三维运动，如：攀爬、转向、滚动等。
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
- 创新点：1、巧妙、独特的正交机械结构； 2、实现了高难的垂直管道、缝隙攀爬功能； 3、成本低廉，易于加工。 4、实现了图像识别和智能壁障。 技术关键：1、蛇体仿生运动的建模； 2、蛇体的硬件加工与制作； 3、传感器的使用和图像识别。 4、电源供电。
科学性、先进性
- 目前的机器人多为轮式、履带式等，对复杂地形的通过能力和的适应能力不强，而蛇形仿生机器人由于其运动机理特殊，通过能力和对复杂地形的适应能力较强，我们实现了垂直管道攀爬等功能。 机械蛇目前已成为国内外研究热点，我们的作品不仅对其进行仿生研究，还通过各种传感器的应用来实现智能化。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年吉林省挑战杯二等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
作品可展示的形式
- 现场演示
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
- 技术特点: 1、本作品通过巧妙而简易的机械构造实现了三维的蛇形运动功能。摆脱已有蛇形结构复杂、成本昂贵的缺点，适于量产。 2、控制上采用普通PC机，不但控制方便、软件上扩展能力强，而且可节省控制端成本。 3、功能全面，可扩展能力强。添加了摄像头、机械手、传感器等多种功能模块，而且功能可裁剪，适于不同场合使用，也可降低使用成本。 应用前景： 1、矿难、地震救援：由于蛇体本身的特殊性，适宜于狭小缝隙、废墟的探测。外加我们的摄像和可燃性气体传感功能，用于矿难和地震救援非常合适。 2、管道检测：由于蛇体本身细长，较现有管道机器人能实现更加狭小管道检测。而且我们实现了管道的垂直攀爬，适应能力更加强大。 3、教学研究：由于我们综合了机械、电子、数学等大部分理学专业内容，因此该作品可以作为实验室里教学研究平台。而且相对于专业的教学用具用途单一来讲，该作品用途更加广泛。
同类课题研究水平概述
- 当前开展蛇形机器人的国家较多，为仿生学机器人的研究热点。日本是最早开展蛇形机器人研究的国家，东京科技大学于1972年研制出世界上第一个蛇形机器人。而美国的蛇形机器人研究则代表了当今世界的先进水平，2000年10月，美国航空航天局在加利福利亚装备研制中心展示了一种用于太空探险的蛇形机器人，具有多种功能。最近，以色列也推出了军用蛇形探测机器人。 在国内，中国科学院沈阳自动化研究对于该课题研究较多。而国防科技大学是国内最早开始了机器蛇的研究。
