本项目的名称为投篮机器人,作为投掷机器人项目挑战赛的参赛作品。满足参赛要求的作品应该具有以下要素:成功投掷网球;能够移动改变位置的功能;不需要全程干预的控制程序;以计算为支撑的投掷模型。本项目基本实现了以上功能,但是由于特殊时期,小组没有做出实物,而是完成了产品的各种模型、完善了理论支撑。
本项目的目标分为以下几个方面:选取合适的抛射方式并建立相应的投掷机构;根据投掷机构设计搭配的网球存储结构;设计搭载投掷部分的载体——小车底盘,以实现产品位置调整的功能;在solidworks软件上完成上述结构的建模,搭建投篮机器人整体模型;制定比赛方案,根据比赛方案计算网球抛出的数学模型,得到抛射相关参数;研究抛射方式的各元件的使用与联结;编写投篮机器人整体额度控制程序。
本作品模型分为投掷机构与小车底盘两部分。使用气缸作为投掷的动力元件,配合其他机构组成投掷机构,投掷机构旁设置了相应的网球存储结构;小车底盘设置了四个轮子与电机以完成直线运动,并使用蓝牙模块实现实时调整。我们通过建立网球从投掷机构中投出的轨迹数学模型,得到了具体的投掷的相关参数,理论上达到了将网球投入目标区域的要求。同时建立了整个投篮机器人的控制系统,编写了程序。投篮机器人的运行过程为:先将机器人放置在初始位置进行第一次抛射,抛射完毕后气缸复位,存球机构下放下一个小球,小车移动到下一个发射点位,以此类推。