基本信息
- 项目名称：
- 机械臂自动取物救援车
- 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：
- 机械臂自动寻物救援车是为了实现在高污染和 严重威胁人身安全的情况下对工厂或特定区域进行物品的收集以及对周围事物的实时监视而设计的。它通过红外接近传感器和红外测距传感器感知周围物体，通过使用先进的CDS5500 机器人伺服舵机和功能齐全的MultiFLEX主控器，实现手臂的自动夹物和放物。同时，对于不同的工作环境，可以快速地搭建出合适的手臂构造，编译出相应的程序，完成需要的任务，可操作性强。
- 详细介绍：
- 通过车身正前方的四个红外接近传感器使小车感知周围的物体，从而校准小车的行进方向，同时判断物体的高度，对于高的物体则旋转90度躲避开；再通过正前方的红外测距传感器使小车到达离物体合适的距离；然后通过主机控制舵机的转速和旋转角度，完成夹物和取物。同时，在整个过程中，通过摄像头能够进行实时监视。
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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
- 设计目的：为了实现在高污染和严重威胁人身安全的情况下对工厂或特定区域进行物品的收集以及对周围事物的实时监视，我们设计了机械臂自动取物救援车。 基本思路：通过红外接近传感器使小车感知周围的物体，从而校准小车的行进方向；再通过红外测距传感器使小车到达离物体合适的距离；然后通过主机控制舵机的转速和旋转角度，完成夹物和取物。同时，在整个过程中通过摄像头能够进行实时监视。 创新点：利用红外接近传感器和红外测距传感器感知物体并调整小车方向，在距离物体合适的位置时停下，实现自动寻物的功能。通过使用先进的CDS5500 机器人伺服舵机和功能齐全的MultiFLEX主控器，实现手臂的自动夹物和放物。另外，对于不同的工作环境，可以快速地搭建出合适的手臂构造，编译出相应的程序，完成需要的任务，可操作性强。因此，在人类不适宜工作的环境下，实现全方位的自动寻物和取物、实时监视以及可变的构造是本作品的创新点。
科学性、先进性
- 本作品以机器代替人力，是针对高污染或者严重威胁人员安全的环境而设计的。 1.使用MultiFLEX控制器，该控制器应用技术成熟，稳定性高； 2.以红外接近传感器和红外测距传感器为寻物探头，灵敏度高； 3.使用CDS5500舵机构造的机械臂，夹取物体准确且稳定； 4.30万像素的摄像头，可以实时监视周围的环境； 5.使用履带行进模式，保证小车运动时的稳定性； 6.小车以电能为动力，能源清洁，保护环境，工作噪音小，减小了噪声污染。 7.对于不同的工作环境，可以快速地搭建出合适的手臂构造，编译出相应的程序，完成需要的任务，可操作性强。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 制作出样车模型
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型、图片、视频
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
- 本作品成本低，操作简单，稳定性强，与传统的救援小车相比，该车以机器代替人力，既可以对周围事物进行实时监视，又能在高危环境下自动完成相应的寻物、取物操作。 机械臂自动寻物救援车可用于各种高危环境下，代替人去比较危险的场所取物。并且针对不同的工作环境，可以快速地搭建出合适的手臂构造，编译出相应的程序，完成需要的任务，可操作性强，应用范围比较广。 根据我们对救援车的了解，目前市场上缺乏这种全自动寻物取物且能够实时监视的救援车，因而其经济效益将超过普通的救援车。
同类课题研究水平概述
- 目前世界上装载机械手臂的小车主要使用在消防、反恐排爆、林业果品采摘、空间科学研究等实用领域。然而，这种机械手臂的结构体系比较复杂，不易更换零件；体积庞大，不便于运输；而且价格比较昂贵。我们所设计的机械臂自动取物救援车与其相比，结构简单、成本低廉、可靠性高，并且可以根据不同的工作环境设计出不同的手臂结构和相应的程序。现有的装载机械臂的控制系统复杂、昂贵，维修困难。而我们设计的自动寻物取物机械臂的程序是在Northstar环境下编译的，其应用技术成熟，运行稳定、可靠；硬件采用模块化结构，易于更换元器件，维修方便，大大降低了生产成本。 正是由于我们的自动寻物取物机械臂具有全自动寻物取物、无需人员亲临现场操作的优势，使得我们可以避免由于环境的危险而造成的人员伤亡。且它在不同的工作环境下，可以快速地搭建出合适的手臂构造，编译出相应的程序，完成需要的任务，可操作性强。 对于各种各样人员不能进入的环境，需要解决的问题也是很复杂的。针对不同的工作环境，我们的机械臂能够快速地搭建出合适的手臂构造，编译出相应的程序，完成相应的任务，这在现有产品中也是很少见的。
