项目名称:秀才进城

组 别: 小学组 省赛奖项: 一等奖第一名
代表团: 山西 参赛队员: 范金泰 孔繁睿 郑淳文 参赛队:
辅导教师: 邵彩霞 王凯琳 王天彪

项目摘要:

皮影属于非物质文化遗产,能够传承的人越来越少,在古城拱极门附近还开设了一家“龙在天皮影戏馆”,这家皮影馆每天有许多前来观光的游客,去观看皮影表演,感受祖国非物质文化遗产带来的视觉与听觉的盛宴。精彩表演的背后是工作人员艰辛的付出,由于观看的游客比较多,所以工作人员几乎很少有休息的时间。于是我想,在人工智能高速发展的今天,为什么还要让他们这么辛苦地去手工操作呢?在一次看电影的过程中,《环太平洋》中展示了:人类将自己的动作映射在大型机甲上,人类做什么动作,机甲就跟着做什么。看完之后我若有所思,我们的皮影也是用手去抖动,如果换位机器那不更好吗?于是我灵感乍现,将皮影与机器人结合起来,这样不就可以将工作人员给借方出来吗?于是我制作了能够预设动作表演,以及捕捉人的动作并且能够稳定地、无延迟地实时还原动作的皮影机器人“秀才进城”。这样就可以将机器人与传统的文化表演结合起来,可以节省大量的劳动力,从而提高经济效益。秀才进城机器人是将传统文化表演与现代技术结合的机器人,可以将表演动作提前预设,还可以捕捉人类的动作,并且实现将动作稳定地、无延迟地进行实时还原。在每一个动作的背后是私服马达角度编码器的功劳。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。正式利用了这个特点,才能够预设动作和捕捉动作。除了这些还有就是表演时的灯光设置,我们采用了LED灯,距离幕布10cm,这样就可以将皮影表演淋漓尽致的呈现在观众面前。这个皮影机器人不仅可以进行皮影表演,还可以帮助医生实现同步操作的,帮助医生完成手术任务,机器人在控制方面要更精确。这项技术还可以运用在拆弹技术上面,现在一般拆炸弹的时候全部都是人工进行排弹,这样就存在了一定的危险性,如果使用机器人与人同步操作的话,这样就可以避免一些危险性,可以更大程度上的保护人们的安全。

演示视频:

演示图片: