机械系毕业答辩 气动弹跳机器人的设计PPT演说稿由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“机械设计毕业答辩”。
PPT1:各位专家、老师们:
上午好!感谢各位专家老师百忙之中审核我们的毕业答辩,下面由我来介绍我的毕业设计。
我叫李阳,所做的课题是《气动弹跳机器人的设计》,指导老师是我们尊敬的胡老师。
PPT2:我的毕业设计课题是气动弹跳机器人的设计。弹跳机器人是什么东西呢?说到底,就是平地能跑,遇到障碍物会跳的机器人。
PPT3:这个机器人有什么用呢?那可大了,第一个,灾后搜救。随着厄尔尼诺现象频发,我们常常遇到灾害,有些环境地势复杂,存在很多障碍物,一般机器人难以运动,像这张图片,你要开挖掘机上去挖,准把下面的人轧死。而小巧的跳跃机器人对地形有很强的适应力,搭载生命探测仪之类的仪器救援工作可以事半功倍。
第二个,星际探索。火星与月球表面重力加速度分别只有地球的17%和38%,轻轻一跳能蹦很远,极省能源。你看,人家老美都把旗子插上去了,我们得抓紧啊~ 第三个,体育医疗。如通过模拟袋鼠等生物的骨骼机构和运动方法,和人体运动学、动力学等方面结
合起来,研究运动员的跳高、跳远、跳水、蹦床、体操等运动,从而提高运动员的成绩;在医学上弹性跳跃腿的设计也有助于推动假肢设计技术的进步;若有成熟的理论做铺垫,还有可能研究可以翻山涉水的步行运输工具。这是,洛克希德·马丁公司推出一种可大幅度增加士兵负重能力的金属骨架。这种新型装备的全称为“人类负重外骨骼。
还有一个,反恐侦察。这可是国防项目,保密级别,我们知道的不多,我猜应该是:“悄悄地跳进去,打枪的不要。”
PPT:4:介绍完了机器人的应用背景,我们来说说对于我做的工作和整个的研究思路。大家看到,整一个研究工作是遵循【是什么】【为什么】【怎么办】【办完了之后想一想】的顺序来做的。弹跳是什么,弹跳机器人是什么,为什么要这么做这个机器人,接着是怎么做这个机器人,做完了之后再想一想,我们还能做什么。接下来我将依照这个顺序介绍我的设计项目。
PPT5:有了研究思路之后,先看看弹跳机器人分两类:间歇性和连续性,差别就在于它一次跳完了之后要不要休息一下。
PPT6:国内国际做弹跳机器人的概况,一般用了以下四种方法:
仿生:利用仿生学原理来做。如Mini-Whegs 仿生蟋蟀
弹性构件:利用特定机械元器件或机构产生的弹力来实现跳跃。比如弹簧,六连杆蓄能。
柔性机构:一种靠构件自身弹性变形来输出能量的新型跳跃式机器人。日本的ATHLETE机器人脚下的两块弹性形变的金属片。
爆炸和气体冲击:利用内燃气缸或高速喷出的燃气作动力来实现跳跃运动。如Sandia 国家实验室做的跳跃活塞式机器人
PPT7:根据前辈们做的研究,我们有了一个思路和要求。总结起来就是:
小——微小 巧——灵巧 稳——跳的稳当
省——省能源多跑多跳,低碳又环保。PPT8:针对【小、巧、稳、省】四个要求,我们提出了多种方案,详细的说明和比较在论文里有所表述。这里展示的是最终确定的方案:气缸跳跃,重力平衡,传感器避障。这张是我们后期测试的图片,切上来先预览一下。
PPT9:那么,我们最终的成品大致上由以下8个
部分构成。。。。。。。我将依次向大家介绍各个构成模块。
PPT10:气缸模块:采用日本smc气缸驱动。这是让机器人跳起来的核心部件。你说为什么不用别的方式呢?因为它简单。高效。仅仅靠调节安装在气缸两侧的单向节流阀就可简单地实现稳定的速度控制
PPT11:同样,这是市面上已经成熟专为智能小车设计的电机驱动模块。双路控制满足小车转向需要。制动明显,方便小车在障碍物面前很快停下来发起跳跃,免得撞上去。
PPT12:传感器模块我们用了漫反射红外传感器,一个头发射,一个头接收,调调旋钮就好了。
PPT13:单片机模块是我们的核心模块,虽然我们没有复杂的命令,只用到了简单的IO口,但是内建完整的系统振荡器,无需外围元器件。其在不同工作模式之间动态切换的能力,为我们节约了很多外围空间和质量。
PPT14:这是单片机模块的外接电路图。是一个模块 实现XXX功能。
PPT15:小组成员在组装测试硬件,烧录程序。正如大家所看到的,这篇论文对各个模块的原理研究比较少,大多介绍模块功能——怎么用,怎么把它们用
到一起。根据TRIZ创新理论的说法,我们这种创新方法叫合并。合并相邻物体完成一个新产品。
PPT16:接通电源,单片机复位,红外传感器检测周围环境,将信号传给单片机,使单片机准确控制车子行走,当传感器检测到前方的障碍物离车子5cm,且高度小于设定高度H时,单片机通过控制电磁阀,使车子执行跳跃,避开障碍物,当传感器检测到前方的障碍物离车子5cm,且高度大于设定高度H时,转弯后,直走,避免直接撞墙
PPT17:。做东西比较简单,要想到这么去做却很难,这是我们在做这个课题的体会。我们的气动弹跳机器人也经历了四代改造。第一代为了轻,用了泡沫轮子。第二代为了坚固,用了木板。第三代为了灵巧,缩小了尺寸。第四代优化了布局结构,调整重心,使其不再倾覆。整个小组花了无数个夜晚,毫米级地调整位置,完成了最终品。
PPT18:在对成品的最后测试中,我们获得了以下数据:。。。。。。。。。
PPT19:这是我们参加比赛时的实战演练 PPT20最后,我们到了【想一想】环节。在实体制作过后,我们提出了一些研究展望。
(1)弹跳机构研究因应用场合不同各有侧重,但
实用机构的研究总体将沿微型化,精确,自主控制的方向发展。在很多应用场合,希望机器人能够隐蔽地执行任务,这就要求机器人体积尽量微小。为越过障碍物需要精确控制机构弹跳的高度与方位,要求机构具有一定独立运行能力。为了提高机器人的跳跃高度,应减小机器人体结构与机构的重量,减小机构内部构件与构件间的摩擦,有效提高系统的效率。
(2)可以加强与采用其它蓄能方式相结合的研究,如何把多种运动方式集成到一个机器人个体上,发挥各自运动方式的优点,将能有效提高机器人的运动灵活性,同时减小能量消耗。比如说:研发能跑能跳能爬能飞的能游泳的全地形机器人。
(3)跳跃式机器人的控制、视觉研究等相对于普通移动式机器人都具有自身的特点,应参考普通移动式机器人较为成熟的控制、视觉研究,构建适合跳跃运动的控制及视觉系统。
(4)分布式控制。小型弹跳机构往往大量使用以协作完成任务。比如地震时候的地毯式搜救。机器人个体之间通过短距离无线通信方式用来交换信息。因而研究多个机器人一起协同工作的“分布机器人学”是未来弹跳机构研究必然涉及的领域。
PPT21:其实很多时候我们都说:人生不必在意起
点,只要找对了方向用对了力气,肯定会有所进步。在此,感谢胡老师提供了一个很有新意的课题,并指导帮助我们完成研究。感谢我们学生团队其余三个各有所长的同学,大家集思广益,我一个人在短时间内肯定完成不了这个课题。感谢学院和在座的老师花时间检验我们的研究成果。做的不足的地方,还请老师们指正。
PPT22:最后,请允许我用一张大合照来结束我的展示。这是我们团队参加盛群杯单片机应用大赛的照片。谢谢。