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B-06 基于凸轮运动机构的仿生蛙机器人

指导教师:徐锦泱 项目成员:赵梓明, 王一, 胡恒畅, 陈乐豪, 沈杰

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项目简介

项目概述

在自然界中,青蛙可以通过后肢收缩储存能量而带动整个机体实现流畅的跳跃动作。本项目受此运动机理启发,设计出以凸轮机构为核心的仿生蛙跳跃机器人。其整体基本仿照青蛙的生理结构由三个部分(前肢,躯体,后肢)设计。其前肢的仿生蹼能够让仿生蛙着陆更稳定;躯体能够提供足够的空间存放重要的电路元器件;后肢的扭簧能够在后肢收缩时储存弹性势能供青蛙跳跃且凸轮作为间歇式机构能够实现更稳定的周期性跳跃。

项目目标

机械结构

  •  跳跃距离:以100cm为最终目标,80cm为及格成绩来进行设计与改良;

  •  结构与运动:结构精简,在空中飞行过程中运动姿态与青蛙拟合度高;

  •  材料与工艺:根据各部分受力情况选择合适的材料与工艺,主要采用碳纤维,铝合金,塑料等常见材料;

  •  重量限制:青蛙体重限制在800g内,如果有困难,至少满足要求1kg内;

  •  外形:在不影响青蛙跳跃距离和运动姿态情况下,用3D打印做出与青蛙外形拟合度高的外壳

 

电路控制

  •  控制方式:因受整个机构运动特性的制约,我们必须实现电机的远程控制;

  •  质量:在质量较小的要求下能够提供足够的扭矩

  •  稳定性:为了保证青蛙能够着陆稳定,需要采取PID控制

 

仿真分析

  •  力学仿真:能够在Ansys上进行高精度的力学仿真

  •  运动学仿真:能够在Adams上实现在实际制造前整个青蛙躯体的运动分析


项目成果

暂无

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