项目名称:鱼缸清洁助手

组 别: 初中组 奖 项: 第16届北京市青少年机器人竞赛一等奖
代表团: 中国儿童中心 参赛队:
队 员: 孙硕 彭程 辅导教师: 王继忠 张立宣

项目摘要:

鱼缸在我们日常生活中普遍存在,对于玻璃缸壁上的污物,要想把它们清除干净,要花很大气力和很长时间,而市售的鱼缸壁清洁工具费时费力、各有弊端。本项目以乐高积木科技套装为主体,在进行了运动学分析、轨迹规划、轨迹控制的基础上,采用基于开放式结构的机器人控制系统方案,制作出“鱼缸清洁助手”机器人,代替人力有效清理鱼缸内壁。 我们学校大厅有个鱼缸,里面有五颜六色漂亮的鱼游来游去,课余的时候我们就经常聚在那里看鱼儿自由的游来游去。可是鱼缸壁经常会附着水中的各种杂质,变得面目可憎。清洁鱼缸是一件非常困难的事情,尤其是比较大的鱼缸。我和同学们就想,能否自己制作一个鱼缸擦洗的机器人,帮助我们清洁鱼缸。 鱼缸清洁助手就是为此而生的。我们希望它能避免上述产品的各种缺陷, 对它进行了巧妙的设计。为了能够一次性整体清洁鱼缸, 我们需要让它进入水下工作, 在水下, 它伸刷头来清洁鱼缸壁, 将附着再上的污渍擦下, 落入水中, 通过鱼缸的净水系统清除污渍而到达清洁鱼缸的功能。 本项目采用5个电机,通过齿轮将动力传递给转盘, 主程序启动后C、E电机同时启动并高速旋转,开始擦洗。首先,B电机缓慢转动,将擦洗装置沿z轴负方向自上而下降下,完成纵向的清洗,之后A电机在角度传感器控制下转动一周,使机器人整体沿x轴正方向前进一小段距离,然后B电机开始反向缓慢转动,将擦洗装置沿z轴方向自下而上抬升,如此反复,完成与(x,0,z)平面平行的两面玻璃内壁的擦洗。 当机器人处于绳索端部时,擦洗装置与(0,y,z)平面平行的内壁接触,此时只需在转子旋转的前提下通过C电机调节转子推杆的长度,并通过B电机调节转子的垂直位置便可完成(0,y,z)平面平行的一面玻璃内壁的擦洗。

演示视频:

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