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操纵型机器人实例

来源:robotain.com   字体:[ ]  2007-01-09

关键词:操作型机器人

中国6 000 m水下机器人

该机器人是一套按预定航线航行,能自动回避障碍,可进行6 000 m水下摄像、拍照、海底地势与剖面测量、水文物理测量和海底多金属结核丰度测定,并能自动记录各种数据及其相应坐标量的无人无缆水下机器人系统,主要由载体系统,控制系统,水声系统和收放系统四大部分构成。

1.控制系统

控制系统包括自动驾驶系统网络及网络管理系统、导航系统、安全系统、能源及其监视与保护系统、语言及编译系统、实验设备及实验检测系统、电气接插件油压补偿及其连接系统、支持母船的操纵及信息处理和显示系统、软件体系结构及应用软件的编制与调试系统等。

2.载体系统

载体系统包括载体自身的骨架、浮力材、压力罐、传感器及满足线型和阻力的总布局、4台推进器、1台头侧推、1台垂直单推浆、下潜上浮用压铁、稳定翼及小襟翼、油压补偿系统等。

3.水声系统

水声系统包括长基线声学定位系统、侧扫声纳系统、浅层剖面仪系统、声纳主控制器等。

4.收放系统

收放系统包括水面回收器、甲板滑道装置、载体下水脱钩和回收插挂装置、操纵台及控制间等。

6 000 m水下机器的主要技术功能为:工作水深(最大)6 000 m,最大水下航速2节,续航能力10 h,定位精度为10~15m;可拍摄照片3 000张,实现微光水下拍摄;连续录像时间4 h,侧扫声纳距离750 m,避碰声纳作用距离60 m,剖面仪地层穿透度50 m;能源为银锌电池,总能量4.8 kW·h,电压24 V;机器人本体在空气中重1 305.15 kg,长4.374 m,宽0.8 m,高0.93 m

 清扫机器人

日本精工株式会社的清水工厂开发出一种自动清扫机器人,它可完成各种工厂的清扫工作。该机器人采用了光纤陀螺自主控制机器人的方向,对地面没有任何要求,而传统的自动导引车(AGV)采用了不同的控制方式,例如,电磁导引、磁气导引、反射式光学导引等方式。尽管它们的控制方式不同,但都要求地面上有相应的配套设施。

清扫机器人能够稳定地进行大面积清扫,而人则能把复杂场所的死角扫得干干净净。该机器人把机器人与人的特点充分地结合,且采取了充分的安全措施。机器人装备的光学传感器可测定障碍物的位置,机器人接收到信号后可实现加速、停车、等待和避障等动作。人与机器人清扫车一般不接触,为防止出现意外,在清扫车的四周装有橡胶垫,其内装有触觉传感器,一旦车辆与人接触,触觉传感器的信号就会使车辆停下来,从而保证人的安全。

机器人清扫车的特点

(1) 行驶稳定,清扫效果良好。

(2) 可利用车载充电器安全充电。

(3) 采用无需维修保养的安全电池组。

(4) 作业时的行驶路线呈梳形,由直线段和圆弧段构成。

机器人清扫车的功能

(1) 既能自动操作又能手动操作。

(2) 前轮是一个转向轮,左、右两个后轮是驱动轮。

(3) 直线行驶时车辆通过两个驱动轮的速度差修正方向;转向时,以转向轮为中心,两后轮沿接线方向行驶并保持一定的速度差。

(4) 有两种不同功能的机器人,一种是擦洗车,另一种是真空吸尘式清    扫车。

(5) 控制装置由多个部件构成,包括控制机器人功能的CPU插件板、控制清扫功能的定序器、传送角度信息的光纤陀螺、测距用编码器及超声波传感器、探测障碍物用光学探测器、驱动电动机及控制转向用的电动机、液晶显示器、操作面板以及手动操作用悬垂式按钮开关。

 割草机器人

瑞典Husqvarna公司研制了太阳能割草机。清晨光线充足时,太阳能割草机就可自动开始工作。它可避开花园中有阴影的地方,等到阴影离开后再回到这一地区工作。1台机器人割草机一个夏天可以整齐地修剪1 200 m2的草坪。割草机表面装有多晶太阳能电池,可将日光转换为电流;为防止损坏,太阳能电池进行了封装处理,两组充电电池从太阳能电池获取能量,供机器人上的计算机使用;计算机中装有功能强大的微处理器。

太阳能电池为电动机提供能量,电动机驱动割草刀片,刀片高度的变化范围为30~60 cm。电动机内安装的传感器可测量切割阻力的大小。该信息经计算机处理后,再由计算机决定切割速度及切割图形。

太阳能电池还为车轮电动机供电。割草机安装了两台电动机,电动机直接从太阳能电池获得电流驱动。电动机内装有连续可变的齿轮箱,驱动割草机    运动。

专门设计的太阳能发电机为割草机器人的导航提供动力。围绕待割草地边界铺设导线,导线产生两种不同频率的信号:一种是安全信号,只要机器人在圈内,它就可探测到这个信号;另一种是接近信号,机器人离开导线40 cm远时,它可接受到此信号。接近信号可使机器人掉转头,并转向其他方向。装在割草机前面的两个碰撞传感器接受安全信号和接近信号,机器人碰到坚硬物体时触发这两个碰撞传感器,所得到的信息也由计算机处理。这时机器人会停下来,掉头离开该物体。

机器人割草机自己会决定怎样割草。若草比较短,它就随意割;若所到地区的草比较高,它就开始系统地按照一个方形图形割草,随后又转换到随意割草的方式。机器人割草机可利用信号指出它正在割草、休息还是给电池充电(光线太暗时);指示它是否出了问题或者需要引起人的注意,并需要操作者输入指令码。当有人无意拿起时机器人割草机还会报警。

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