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作品展示

原创作品:langzihuitou125

系统分类: 机器人创想秀 - 技术流

作品版权:langzihuitou125 版权所有,禁止匿名转载;禁止个人使用。

langzihuitou125

2015-6-5 19:36:05

决赛得分

总分(27.19)点赞数(225)评委打分(0)

初赛得分

总分(81.66)点赞数(564)评委打分(51.66)

评委[创想秀_评委1]:1. 搜救机器人不是用作搜救的机器人,得能救?如何救?没有了“救”,不就成了侦察机器人吗?使用一个机械手臂,就能救?要体现主题“搜”和”救“ 2. 是地面搜救吧,可能需要体现机器人的通过能力,比如在复杂的地面或者倒塌的建筑中,无正常道路的场景中。

评委[创想秀_评委1]:设计考虑比较全面; 制作难度也较大; 可以考虑面向示教、娱乐,普及机器人知识的市场; 在这些市场中,使用OpenCV的PC作为上位机成本高,可以使用智能手机。

作品亮点:

本款智能救援机器人由哈尔滨工业大学鑫梦想队,历时一年多独立自主艰苦研发出来。针对地震、火灾搜救及儿童玩具市场,具有机械结构可靠、体积小、运动能力强、信息采集能力强、数据实时传输、施救精确度高、控制简单等特点。 模仿运动迅速、搜寻能力强的搜救狗,制成多足仿生机器人 ,并装配高清摄像头、无线通信设备、红外设备、机械臂等外附装置,可实现灾难现场图像采集、红外遥控、手柄遥控、语音播报、信息无线传输、物体抓取和运送等功能。

作品说明:

【回答问题】
        首先感谢初赛及线下交流时专家评委们的宝贵意见和建议,针对专家们的意见,作以下回复:
      1.搜救机器人不是用作搜救的机器人,得能救?如何救?没有了“救”,不就成了侦察机器人吗?使用一个机械手臂,就能救?要体现主题“搜”和”救“。
     @nl任明武 老师的问题非常直接到位,谢谢。是这样的,我们研发的是搜救机器人,当然需要包括”搜“和”救“两个方面,结合了搜和救的机器人才是具有实用价值的,我们开发的是样机,是为了开发搜救机器人对应的视觉识别、无线控制、信息传输、四足行走、物体运送及施救步态规划,所以前期展现的产品为一个开发平台,所安装的一个机械手臂用来模拟搜救机器人的搜救关节。后期开发中将考虑将产品放大化、完善化,增加到两个机械臂,并提高机器人承重能力,真正实现集“搜”和“救”于一身的本事。PS:目前的版本也可以搜救哟,比如说作为小孩玩具,可以控制机器人搜救一些掉到床下或角落的小玩具等等。原理是相通的^_^
      2.是地面搜救吧,可能需要体现机器人的通过能力,比如在复杂的地面或者倒塌的建筑中,无正常道路的场景中。
     @nl任明武 老师问得很对。
本款机器人的确是用于地面搜救,而且成品将用于复杂的地面搜救,复杂地面行走的稳定性和可靠性正是我们研究的一个重点,之所以采用四足结构,就是因为四足结构相对于履带行走来说可使身体支得更高,同时减小了机器人重量,对灾难现场所造成的二次伤害小,另外通过仿生学原理,模仿动物行走,能有效解决复杂地面行走的难题(毕竟我们没有看到诸如小狗狗在废墟中行走还会摔倒,而坦克直接碾压一切,没事的幸存者也变得有危险了)。
            3.线下交流会时有老师提出我们作品功能太多了,应该主要做一个方面。
    谢谢老师的意见,我们之所以在机器人上集成了那么多功能,是想要尽量完善搜救机器人所应该具有的功能,因为作为前期开发,只有先往上面加,后期做专了做精了,才能从上面减,谢谢老师,我们会更努力,会在搜救方面做精做专。


【正文】
       本款智能救援机器人由哈尔滨工业大学鑫梦想队,历时一年多独立自主艰苦研发出来。针对地震、火灾搜救及儿童玩具市场,具有机械结构可靠、体积小、运动能力强、信息采集能力强、数据实时传输、施救精确度高、控制简单等特点。

       模仿运动迅速、搜寻能力强的搜救狗,制成多足仿生机器人 ,并装配高清摄像头、无线通信设备、红外设备、机械臂等外附装置,可实现灾难现场图像采集、红外遥控、手柄遥控、语音播报、信息无线传输、物体抓取和运送等功能。

       下面先来欣赏一段语音控制机器人的视频



    在长时间的开发过程中,我们不断对机械结构和软硬件进行改进,目前已经拥有3次重大的改进,形成了三代产品。历代产品展示:
一代.jpg 二代.jpg
三代.jpg 三代2.jpg
       一代机器人产品主要攻克了视觉信息采集和传输功能,研发了控制软件,二代四足机器人产品主要攻克了行走的步态规划和语音模块的搭载,三代抓取机械狗增加了用于抓取和运输的机械臂,并配备了远距离大功率的无线控制器,至此,机器人架构基本形成。一支搜救机器人队正在组建!

    好了,下面让我们来走近神秘的智能搜救机器人,看看技术方面的实现(零距离接触哦,想想还有点小激动)。
1.硬件部分
1.1运动
机械臂部分
机械臂.jpg 机械臂2.jpg
机械臂结构原理图与实物
自由度:六自由度        夹取物要求:直径小于8cm、质量小于50克
                                       长度: 伸至最高约45cm   质量:约500克
                                       主要材料:亚克力板
四足部分
    实验室已制造出实验模型,实验模型体积较小。

四足.jpg 四足2.jpg
四足部分结构与实物

        采用材料为ABS塑料,在以后的实际生产中,将对材料与结构进行进一步的优化。
1.2控制
    目前我们已经实现用2.4G无线、红外、蓝牙、wifi、语音、摄像头自主控制等多种控制方式,适应各种复杂的电磁环境。
        2401无线射频模块原理图如下:
无线.jpg
无线传输模块硬件电路
发.jpg 发2.jpg
上位机无线发射模块
收.jpg 收2.jpg
无线、红外接收模块
视频采集模块

    基于EL-MF150核心板,自行设计开发承载其的底板如下:

WiFi.jpg WiFi2.jpg WiFi3.jpg
Wifi核心板                wifi底板                 实物图
语音识别模块
        本模块选用的主控MCU是51内核的单片机STC89C52RC。主控MCU直接控制LD3320完成所有和语音识别相关的工作,并且通过串口传送指令控制机器人。控制效果就如同您在上面视频中看到的那样,很神奇对吧。
其原理图如下:
a.png b.png
语音识别原理图
2.软件部分
2.1上位机
视觉处理:

    运用opencv开发出一套图像的上位机处理软件,目前能够实现对特定目标的跟踪与抓取,通过硬件部分的电脑上位机发射模块实时向机器人以特定的数据包格式发送目标的位置信息,实现追踪。
上位机.jpg
上位机图像追踪处理
上位机2.jpg
上位机指令发送程序
2.2动作编程
        由于机器人拥有16个自由度,所以调试动作会有一个很大的工作量,所以我们鑫梦想队,利用dephi开发出一个很人性化的上位机动作编程软件。核心思想是将机器人的动作分解成像制作动画片一样分成一帧一帧的单独调试,这样最后把这一组静态的动作顺序播放就变成连贯协调的动作。如:前进、左移、右移、抓取等。
上位机4.jpg
动作编排与控制软件
        好了,下面通过一个短片来总结下鑫梦想智能搜救机器人的特点:

科沃斯2.jpg 科沃斯3.jpg
        最后,来认识下我们的团队,我们是专注于搜救机器人的哈工大鑫梦想队,没错,全都是萌萌哒汉子。
大家.jpg 队旗2.jpg
        请记住我们,我们是专注于搜救机器人的鑫梦想队,我们的梦想是打造中国的第一支搜救机器人队,用科技改变命运,愿机器人使我们的生活更美好!
       决赛最后一天,欢迎点赞(点赞方式,手机号注册,爆发吧,小宇宙!我们等你,我们期待奇迹的发生),欢迎交流讨论、共同进步!




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langzihuitou125发表于 2015-6-5 19:39:41 | 显示全部楼层
欢迎顶起!谢谢!
yansghengss发表于 2015-6-9 00:54:34 | 显示全部楼层
你好,我也是哈工大的,我可以可以加入你们啊
小飞是我发表于 2015-6-9 00:27:17 | 显示全部楼层
留下我的联系方式1611374131@qq.com
可以交流一下吗?我是学机械的,我对你们的结构很感兴趣
疯牛涕淌发表于 2015-7-29 16:37:35 | 显示全部楼层
好东西 不错  搜救的好东西 越做越好
Panda发表于 2015-7-5 21:40:02 | 显示全部楼层
赞起来吧,做出实物来的并不多,而且是这么有核心技术的团队
想念你的味道发表于 2015-7-1 14:10:21 | 显示全部楼层
入围了,恭喜恭喜!再接再厉!
王紫梦瑄发表于 2015-6-18 10:29:01 | 显示全部楼层
看着就好专业
creazyboy发表于 2015-6-15 19:55:13 | 显示全部楼层
产品都升级到三代了!!!感觉材料很饱满,预祝你们梦想成真{:soso_e179:}
花开半夏1发表于 2015-6-5 22:49:09 | 显示全部楼层
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你好,我感觉很棒,请问你们怎么想到用足式的机器人的?
机器人123发表于 2015-6-9 00:12:53 | 显示全部楼层
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机器人123发表于 2015-6-9 00:14:15 | 显示全部楼层
有个小问题,你们的语音控制是可以任意改变的吗?最多可以识别多少句话啊?
请叫我BAY发表于 2015-6-9 00:19:33 | 显示全部楼层
中国的救援机器人一般都是履带式的,我在网上看到都是,你们为什么要做足式的呢?还有你们的机械臂可以给被困人员运输什么东西啊?我很好奇,期待回复哦
爱我别走发表于 2015-6-9 00:23:06 | 显示全部楼层
创意不错,不过你们这个现在经费花了多少?这种专用机器人的花费应该很高吧?
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