智能發(fā)球機(jī)器人研究與開發(fā)項目申報書(編輯修改稿)
2025-07-23 05:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以上描述本課題研究的主要內(nèi)容包括：底部運動部件的設(shè)計與制作；供彈機(jī)構(gòu)的開發(fā)與制作；發(fā)射機(jī)構(gòu)的研究與制作；整體硬件電路的制作和算法編程。(1) 底部運動部件的設(shè)計與制作底部運動部件需要實現(xiàn)可以適應(yīng)各種場地靈活快速向各個方向移動，且保證振動不大。對于現(xiàn)存的移動方式做一定的選擇排除使用仿人行走方式而使用類似車的運動方式。因為實際使用時不能為其提供轉(zhuǎn)彎的空間，所以所設(shè)計的機(jī)構(gòu)需要具備各種方向移動的功能，故排除類似于汽車所用的輪子轉(zhuǎn)向帶動整個機(jī)器人變向的方式。最終考慮采用萬向輪或者買克拉姆輪來設(shè)計移動部件?？紤]到整機(jī)的重量和連續(xù)地運動帶來變速時的硬沖擊對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，必須在底部運動裝置配套設(shè)計減震裝置，以減小沖擊，同時保證在各種地形下四個輪子均著地。 (2) 供彈機(jī)構(gòu)的開發(fā)與制作供彈裝置是一種物流機(jī)構(gòu)，包括儲球機(jī)構(gòu)和送彈機(jī)構(gòu)，要實現(xiàn)在盡可能小的空間內(nèi)完成球的運送和儲存，并且可以人為地調(diào)控送球的速度。[1]綜合以上特點，送彈機(jī)構(gòu)決定設(shè)計成電機(jī)帶動撥桿旋轉(zhuǎn)類型的送彈方式。在方案驗證過程中我們發(fā)現(xiàn)供彈機(jī)構(gòu)運動到發(fā)球有一個比較長的延時時間，這實際使用時會帶來比較大的影響。所以在考慮采用兩層的設(shè)計結(jié)構(gòu)，設(shè)計一個底層以縮短球的補(bǔ)給機(jī)構(gòu)到發(fā)射機(jī)構(gòu)的距離，同時保留上層以完成多個球的存儲和有序進(jìn)入。 (3) 發(fā)射機(jī)構(gòu)的研究與制作目前存在的發(fā)球機(jī)器的發(fā)射機(jī)構(gòu)已經(jīng)非常成熟，但針對我們更高的需求，我們決定從以下幾點進(jìn)行改進(jìn)。首先選擇更大的摩擦輪膠圈，這樣可以使出球速度和力度達(dá)到更高的水平，可以滿足高水平使用者的需求。也更好的模仿了真實比賽環(huán)境。為發(fā)射機(jī)構(gòu)增加了俯仰軸和水平軸，這樣可以在發(fā)射處發(fā)出不同角度的球，同樣實現(xiàn)了增大訓(xùn)練過程的難度，提高實戰(zhàn)仿真度的要求。四、 創(chuàng)新點本課題的特色和創(chuàng)新之處有如下幾個方面：(1) 在發(fā)射裝置上添加了可以讓它迅速移動的部件，使發(fā)射過程更貼近實戰(zhàn)。(2) 發(fā)射過程可以由另外一個人操控，也可以有使用者自由編程，可以實現(xiàn)類似比賽的流程。(3) 實現(xiàn)了自由變換俯仰角多水平角的發(fā)射。五、 研究方案 研究方法本課題的主要研究目標(biāo)是針對目前發(fā)球機(jī)構(gòu)存在的問題和我們實際需要，設(shè)計出一套在外形和原理上都革新的發(fā)球機(jī)構(gòu)。設(shè)計過程中融入了原有的發(fā)射元素，并提出改進(jìn)，在移動機(jī)構(gòu)上和供彈機(jī)構(gòu)上完全實現(xiàn)全新設(shè)計。在研究方法上采用理論研究與實驗驗證相結(jié)合、并且相互促進(jìn)的方法。通過研究提出新的設(shè)計方案，然后在計算機(jī)上建模序?qū)崿F(xiàn)這些新的思想方法來驗證它們的有效性；反過來，在實驗驗證的過程中，我們會發(fā)現(xiàn)這些新方法的缺陷和不足，這又將促使我們?nèi)ニ伎己透倪M(jìn)這些新的理論方法，從而完善或提出更加有效的思想方法。 技術(shù)路線為了實現(xiàn)預(yù)定的機(jī)構(gòu)目標(biāo)，我們對各種可能運用到的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析篩選排除，并對需要自行設(shè)計機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的分析，論證設(shè)計，針對課題相關(guān)的設(shè)計內(nèi)容，擬采用如下技術(shù)路線:(1) 摩擦輪發(fā)射機(jī)構(gòu)和云臺控制角
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