项目名称:全自动智能编绳机器人

组 别: 初中组 省赛奖项: 一等奖
代表团: 江苏 参赛队员: 程嘉名 张丛一 参赛队:
辅导教师: 周海生 何江 程罡

项目摘要:

很小的时候就对登山器材比较感兴趣,尤其是其中的各种绳索。一开始是被绳索上漂亮的花纹所吸引,后来对绳索的制造方法很有兴趣。经过查阅资料,绳索的制造方法主要有两种—扭绳和编绳。 扭绳制造方法简单,成本比较低。编绳工艺复杂,造价高。编绳更加坚韧耐磨,登山用的绳索都是采用编绳方法制造。 一直想在家体验编绳子的过程,手工编织效率低、质量差。工业级的编绳机器体积庞大,结构复杂。由于我们从小就玩乐高,于是萌生了用乐高零件制作一台桌面级编绳机器人的想法。 在指导老师的帮助下,经过一个月时间的设计、安装调试和不断优化,我们终于用乐高做出了一台可以自动编绳子的机器人。 我们制作这台机器人的主要工作流程如下: 第一步,使用乐高三维设计软件进行前期设计; 第二步,采用乐高零件进行真实搭建; 第三步,对机器人进行调试、改进和优化; 第四步,编写、调试程序,人机互动设计。 这个机器人在机构上上大量使用了齿轮传动机构、棘轮机构、万向节传动机构、曲柄连杆、间歇转动机构等常用的机械结构。 程序采用乐高powered up图形化程序设计,采用插卡方式进行人机互动,只有插入绿色卡片机器才能运行,拔出卡片机器立即停止。 整个机器人只采用了一个马达作为动力来源,即可同时自动完成编绳和收卷绳子的动作。在转台底部设计了一个巧妙的棘轮机构,使转台的每一次转动都恰好等于180°。这个设计大大简化了机器人的结构,降低了零件成本。工作效率更高,结构巧妙、简洁紧凑。 目前,这个编绳机器人只能同时编织3股绳子,今后的改进方向是,制作5股或更多股的绳子编织的机器人,编出更漂亮的绳子来。

演示视频:

演示图片: