水面可移动清洁机器人
(3)动力驱动系统:机器人的动力源为太阳能电池,由左右电机的速度不同控制两个螺旋桨,调整前 进方向以及转弯。(利用差速原理实现,需要一个中央差速器)
(4)视觉系统:显示机器人前方的视觉信息,当红外传感器向操控者报警时,操控者可根据视觉信息 做出相应的判断。
(5) 垃圾仓:暂时存放垃圾,当垃圾装满时,第三个电机控制机器人关闭舱门,把垃圾倾倒在回收点。 (6) 各种传感器:红外接近传感器能够使船体在接近障碍物一定距离时向操控者报警,防止机器人与 岩石或其它非漂浮物体相撞;光束遮断式传感器用来判断垃圾仓是否已满。光电编码器可以反馈机器人 的行进速度。 传感器采集的信号转化成数字信号,传递给单片机,单片机将已经存储的信息与电信号对比,作出判 断,然后发出相应的信号:1.若传给垃圾仓已满的信号,单片机会定位起始点,机器人会自动回到起始点 等。2.当接近障碍物一定距离是会自动向操控者报警。 图像采集器会将采集到的图像信息实时传递给操控者,当出现报警时操作者会控制机器人调整走向, 进而使机器人收集垃圾或者避开障碍物。
随着工业的发展,人们在注重经济效益的情况下忽略了环境的污染,很多生活垃圾,工业垃圾直接投 放到河流湖泊里,这些垃圾在我们生活用水中会给我们的身体健康造成威胁,在旅游景点中影响观赏性, 给我们造成很多烦恼。
水面清洁机器人可以减少人为深海作业的危险,大大提高捕捞效率,很好的改善水质环境。
,项目具体设计方案 ★ ★ ★
项目的创新点(100 字左右,请分条列出) (1) 通过单片机和人的控制去协调各系统完成各项任务,如调向,前进后退。 (2) 通过各种传感器得到相应的信号,将其转化成数字信号,与单片机中所存储的程序(信号)进行
比较,然后使船体做任务。 (3) 利用光束遮断式传感器去检测垃圾仓是否已满,进而判断是否返回起始点。 (4) 采用双电机驱动,利用中央差速器控制两个电机转速,进而调整船体方向。(利用光电编码器反 应速度) (5) 通过图像采集系统实时向操控者传送图像信息。 项目的研究意义与选题依据
各个系统介绍: (1) 船体:主体分左右两个船舱体,船体中间有网状垃圾仓,仓后有一个电机来控制吸力装置,使两 船体中间水流速度相对向后,漂浮垃圾随水流由船的前方经由两船体中间进入后方垃圾仓,完成垃圾的 收集;船体下方设有龙骨,用来支撑船身,使船只更坚固。
(2)控制系统:以可编程的单片机为核心构成控制系统,接收各种传感器等设备的输入信号,计算和 输出多路控制信号,协调各驱动电机,并对系统状态进行调控。
编号
机电产品创新设计竞赛方案书
(2013)
项目名称: 水面可移动清洁机器人 所属类别: 其他 申 报 人: xxx 所在院系: 交通学院 所在专业: 机械设计制造及其自动化
2013 年 9 月
项目名称 项目类别
水面清扫机器人
A:梦工厂() B:梦幻课堂() C:其它(√)(请勾选)
2 申请者情况
项目负责人获奖情况
垃圾仓
(方案流程图)
光束遮断式传感 器
红外接近传感器 器
数字信号
图像采集器
自动关闭垃 圾仓门
单片机
将图像信息显示到遥 控器显示屏,进行操纵
返回起点倾倒 垃圾
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
避
开
障
电机驱动系统
收 集 垃
碍
圾
物
基本效果图
船体(左右两个)
遥控天线
摄像头
控制系统
螺旋桨
垃圾仓(网状)
光束中断传 感器
吸力装置
红外接近传感 器(左右两个)
泄露石油的清理。针对中小型湖泊水域环境的治理,国内常州超媒体与感知技术研究 所有过对这方面的研究,该机器人可以清除漂浮在水表面的垃圾,蓝藻。它体积小, 动作灵活,对于小区域的打捞效果极好。
因此,开发一种性能优良,价格便宜,操作简单,使用安全的自主式智能水面清扫 机器人已成为一种必要,而且有较好的市场前景。
研究内容提要(100 字左右) 近年来,人们在重视其经济效益的同时却往往忽略了他们对环境的污染,譬如在
水面上飘浮着的各种垃圾。用人工清理水面漂浮物只是权益之计,有些危险水域人无 法工作。需要通过机器人代替清理,既减少了危险,又可以提高工作效率。
国内外本项目的研究状况: 很多发达国家致力于水面污染治理设备的研究,如石油清理设备,很多是用于大量
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