第六届江苏省大学生机械创新设计大赛

项目技术报告

参赛学校: 江苏科技大学 作品名称: 可远程视频传输的全方位排障机器人 参赛项目: 机械设计创新大赛 领队老师: 唐炜、顾金凤 研制人员: 张玮文、顾宪成、聂俊杰、高志远

作品名称 选 手 基 可远程视频传输的全方位排障机器人 本项目组成员共4人，目前均为江苏科技大学机械工程学院在校学生。具体情况如下： 参赛成员风采 聂俊杰（学号1240202315）：男，机械设计制造及其自动化专业大本 四学生。项目组负责人，全面组织协调项目总体方案及其实施过程，熟练重点负责本项目虚拟样机的三维建情 掌握机械结构数字化建模的相关技能，模及运动仿真。 况 张玮文（学号1340206131）：男，机械电子工程专业大三学生。擅长单片机应用技术及控制系统的开发与调试，重点负责本项目单片机控制系统硬/软件的自主设计研发，样机联机调试。 顾宪成（学号1340206209）：男，机械电子工程专业大三学生。擅长运动学建模及软件编程，重点负责本项目运动学模型的建立，控制程序的编写及完善。 高志远（学号1340206207）：男，机械电子工程专业大三学生。熟练掌握机电系统调试和维护工作，重点负责本项目样机加工/装配及相关实验平台搭建。

1、作品介绍

1.1研究背景

从世界范围来看，工业4.0概念引领了全世界制造业的发展方向，其强调的工业化和智能化融合发展道路，而“中国制造2025”的十大领域中强调重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人。

经过几十年的发展，如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽，由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用；像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷、探索，还有空间机器人、潜海机器人。纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明。因此，智能化、信息化是机器人发展的一大方向。

本项目源于现实需要，由于其小体积以及全向性，尤其适合在一些狭小空间以及特殊场景的应用，如在一些危险场地的探测或者特殊路面的排查等。通过车身上搭载摄像头完成对周围环境的实时监测，并用无线WIFI传输上传到服务器上，供监测人员了解工作的环境，并结合地盘上的机械臂通过其装卸功能即可实现对于作业场地一些实体的信息采集也可以在一些狭小空间做到物质的远程运输，从而集成了运输与探索于一体的功能。另外可通过在车身上增加各类传感器拓展其外围功能，如避障等。 1.2结构说明

该机器人由全向移动底盘、车载机械手和手机操控终端三大部分组成。其中，移动底盘采用四个Mecanum轮独立驱动的形式，以实现平面内的全方位运动；六自由度机械手完成对地面障碍物的移位或搬运等功能；车载摄像头实现对周围环境的图像采集并通过无线WIFI传输到操控手机上，从而确保在用户不进入危险现场的前提下，可通过远程视频操控的方式实现机器人排障的功能。

全向底盘是用来承载机械手的部分，主要负责全向移动部分的工作。整个底盘的制作材料为铝板，四个轮子安装在四个悬臂上，悬臂根部与底盘顶端之间安装有减震器，这样就组成了悬架结构，确保了全向底盘在不平的路面上仍然能四个轮子同时着地，使得小车运行更加平稳，路径更加精确。小车的底部与顶部之间的空间用来安放控制系统的控制板以及走线。图1就是全向底盘机械结构的三