小型多用途水陆两栖巡检智能机器人

数媒竞赛获奖作品信息及简介
作品名称小型多用途水陆两栖巡检智能机器人
参赛院校华中科技大学
指导老师胡晓娅、王顺亮
团队成员王翰文、董泽阳、何海林、郭伟杰
奖项等级一等奖
竞赛年份2022

针对国内两栖机器人研究较少,机器人智能化程度较低的现状,本研究旨在设计制造一款水陆两栖多足智能机器人,包括体现其水陆两栖运动特性、仿生特性的结构设计及与之对应的姿态和运动控制系统的研发。其回应了水下机器人领域的技术发展诉求,科技含量较高,学科交叉性强。 该机器人每条运动肢为3个自由度,因此机动性强,应对复杂地形的通过性高。机器人搭载基于单片机的控制系统,陆地运动依靠舵机带动关节摆动和步态算法的研究,体现仿生特性;水下运动基于自身的矢量喷口推进器,实现水下运动姿态的定向推进控制,并配备基于“康达效应”的磁耦合矢量控制推进器,其水下姿态调整灵活性和机动性大大提高。 其运行稳定,在步态研究和机械结构设计上取得突破,通过性高,两栖运动能力较强,足部应力材料能够识别多种不同的路况。整体设计可切换自主巡航模式、群控模式和人机交互模式,模仿水母设计外观可大幅改善阻力与抗压特性和机身整体质量分布,其平衡的关节设计充分综合了水下运动的灵活、平稳、机动性强和推进效率高等优点。机器人在结构设计创新、步态理论分析、机体防水工艺和新材料应用等方面达到相关领域先进水平。 以它为平台,可搭载高清摄像机及各类高精度传感器,执行陆地及水下区域的测绘探察、数据采集、水质检测及其他特殊任务,具有较广泛的应用前景和较显著的社会价值。