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C-04-弓式蓄能弹跳机器人

指导教师:尹俊连 项目成员:陈萃岚、蓝宇林、梁轩赫、许秉乐

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项目简介

项目概述

随着人类对太空的深入探索,太空的可及之处越来越多,然而载人探测风险大、成本高,机器人在太空探索中发挥着不可替代的作用。目前机器人行业蓬勃发展,带来了很多技术革新,人们考虑设计一些跳跃机器人来满足各种环境的需要。例如大多卫星小行星表面地形崎岖,环形山密布。传统轮式机器人越障能力不足(玉兔号月球车可以20度爬坡,20厘米越障,仍然无法翻越高山与复杂地形),这促使我们研发新型足式机器人、爬行机器人。它们越障能力强,但控制难度高,能量效率低。基于这种情况,本小组决定研制能够满足更高跳跃高度的跳跃机器人。


项目目标

为了能够在微重力环境下到达指定位置,并有较强的机动性,跳跃机器人需要达成以下指标:

项目目标为了适应挑战赛的需要,我们确保机器人具有一定的跳跃高度;同时,由于机器人需要连续做功,为了保证跳跃的连续性,我们需要保证两次跳跃间隔不超过30秒。同时,为了能够确定机器人的方位,我们必须要求可以控制跳跃方向和落点。我们还需要保证经济性,保证机器人的质量,使其可以多次跳跃而不损坏。最后要求操作方便,可以通过简单的电控和机械结构达成目的。


项目成果

最终我们设计出了产品,产品借鉴了不倒翁原理,即重心在整个结构的底部,机器人落地后运动,最终都能回到稳定的位置,实现了连续跳跃的起点稳定。同时,我们采用了开合机构,机体本身可以进行上下的开合,整个结构可以通过内部固定好的弹簧上下移动,实现机械蓄能与运动并行。我们通过sw建模得到各个运动机构,通过matlab和adams进行数值模拟,最后,我们的产品可以实现核心区在0.6s内跳跃0.7m,外壳可以跳跃0.6m可以控制落点的目标。


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