项目名称:机器人魔术团

组 别: 小学组 奖 项: 一等奖第一名
代表团: 广东 参赛队:
队 员: 黄逸轩 曹洋 贾林锦 辅导教师: 肖献华 黄泽源

项目摘要:

服务型机器人已从不同层面进入我们的生活中,如保姆机器人,照顾老人和孩子;智能手扶梯,节约用电;聊天机器人、康复机器人、护理机器人也相继问世,在医疗、养老、幼儿看护等服务领域大显身手。但除了以上类型机器人为我们解决问题外,我们还需要机器人丰富我们的娱乐生活,据资料显示,2012年跳舞机器人登上央视春季晚会的舞台引起了民众对机器人的追捧,从那时起,人们开始热切关注机器人的发展,民众也希望多种不同功能的机器人能走进人们的生活。为了让普罗大众更深入了解机器人,且根据调查,到目前为止,没有关于机器人做魔术的表演,为此,我们设计了机器人魔术团,它们不但能为我们提供精彩的表演,丰富业余的生活,同时也让大家一睹机器人的魅力。 1、基本思路 我们通过看真人的分身魔术想到了用机器人进行魔术表演。机器人进行这个魔术跟真人魔术表演完全不同,真人魔术是利用障眼法,我们的设计则是利用了先进的技术。要进行这个魔术表演,我们首先考虑的是魔术师的身体结构,它应该分为两部分即上半身和下半身两部分,其下半身可以伸缩运动,它进入魔术箱后,机器人的上半身架在魔术箱上层,同时它的下半身随之下降,接近脚步,这样,机器人的中部就空出来了,随之魔术箱中部就可以向左、向右移动。分体表演完毕,机器人下半身又升上原位与上半身相连。 接着,我们考虑的是魔术箱的结构。魔术箱根据机器人的身体结构,分为上、中、下三层。中层需要通过导轨,令它左右平移,使其跟上层和下层分离。下层装有马达,配合橡皮筋装置,使三扇门可以同时开启和关闭。为了保持神秘感,魔术箱装有了卷帘,中层随着向右平移,与上、下层分开,卷帘则徐徐打开,观众看不见中层及下层机器人的状态。 2、研制过程 (1)研制初期 接到创意题目后,我们用了一个月的时间查找相关资料,根据传感器的功能确定任务,接着机器人表演的内容分别做实验,检测我们机器人表演的可行性。 (2)研制中期 起初,用硬纸皮搭建了魔术箱,但魔术箱不能顺利的进行左右平移,结果,魔术箱不分层,而机器人不能变分身魔术,只能变钻心魔术,即机器人进入魔术箱后,机器人胸部机关左右平移,魔术师手持魔术棒靠近魔术箱中部,猛刺过去,魔术棒捅破了魔术箱,穿透魔术箱。(3)研制后期 钻心魔术跟分身魔术在视觉效果上有很大差距,所以我们第一步改进了魔术箱的材料,经过多次实验发现,使用有机玻璃做魔术箱,然后利用马达,带动中层魔术箱进行左右平移。接着,我们重新设计机器人的身体结构,把它设计成上下两层。然后两者配合进行调试实验,最终,我们《魔幻分身术》成功了。 科学性: 1、 魔术师利用丝杆装置,将其胸部跟头部分离,将胸部平稳地降到脚部。分体表演完毕,蜗杆再将胸部升上原位于头部相连。 2、魔术箱分为上、中、下三层。中层通过导轨,令它左右平移,使其跟上层和下层分离,下层装有马达,配合橡皮筋装置,使三扇门可以同时开启和关闭。魔术箱还装有了卷帘,使其保持神秘性,中层随着向右平移,与上、下层分开,卷帘则徐徐打开,观众看不见中层及下次机器人的状态。 创新性: 1、实现多机协调工作。四个控制器互相通过蓝牙进行通信,虽然蓝牙通信是点对点连接,但ev3可以动态建立蓝牙连接,可以动态选择配对设备,这样只要通过程序的优化和扩展,同样可以实现多机互联。在这个创意项目中,以魔术师机器人为主控,在各个关键节点,它分别和相关的控制器建立蓝牙通信,并发出指令,及接收其执行动作情况的信息,完成通信后,关闭蓝牙连接。到下次有需要时,再和其它控制器建立连接和通信。 2、 结构上,采用用了蜗杆装置,实现魔术师机器人分体及合体的效果。 3、机器人助手1利用橡皮筋装置变花,以及有推魔术箱中层的动作。机器人助手2手持剑刺向被移开的魔术箱中层空间。两个机器人助手配合主角魔术师机器人进行精彩的魔术表演。 实用性: 1、能丰富大众的文化娱乐生活。 2、从学习机器人结构方面看,机器人魔术团利用了多种结构,让对这款机器人感兴趣的大众能学习到结构的巧妙。

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