投掷机器人,即通过机械臂、蓄能装置、摩擦轮等装置将物品投掷出去的机器。投掷机器人在日常生活中的一些方面有特别的应用,比如:乒乓球发球机对提高练习效率有很大帮助;另一方面,投掷机器人也是各类科创比赛中常见的题材,比如VEX、RobotMaster等赛事中都有设计投掷机构的部分,甚至有如投篮机器人这种专门为投掷机器人而开设的赛事。本项目面向课程挑战赛要求,将运用本课程和其他课程内学到的知识,设计一款符合比赛要求的网球投掷机器人。
首先应完成课程挑战赛规则中要求的目标:在5分钟内,不进入禁止区域的条件下,不借助手动辅助的条件下,将网球依次投入五个大小不同的目标区域。在完成基础要求的条件下,进一步追求准确性、高速度。除此之外,作为设计与制造Ⅱ课程的项目,应合理运用所学知识,巧妙利用机构,以降低成本,提高装备寿命、可靠性和稳定性。
实物方面,在校期间完成了移动装置的电控连接,切割了亚克力板并进行了组装。实物可以实现除自动装弹外的移动功能、瞄准功能和发射功能。
虚拟机方面,完成了3维模型的搭建,并搭建了虚拟的比赛场地,制作了虚拟机在虚拟场地中比赛的动画。用有限元工具分析了承重板的应力应变情况,并用四个强度理论进行了校检。投掷的结果利用matlab进行了仿真。用小型实验的方式测得了各零件,如摩擦带、电机转速的误差系数。