科技创新立项答辩

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完成情况
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将外馈信息输入另外一个单片机控 制中作为平衡系统
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项目安排：
中期目标以及考核方式 中期目标完成动力系统的设计和制作。并且完成腿部形状的 设计，机身粗模型的制作，能够装上动力系统，并实现前进 运动，实现预期的低阻尼跳跃式前进。
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创新和特色：
腿部结构创新：不同于插入水面的船舰，在水面滑动，减 小阻力。 运动形式创新：不同于普通的涡轮，相当于弹射的前进方 式，适应力某些特殊要求，移动灵活。 平衡系统创新：一般船舰没有平衡系统，我们的机器人相 对微型，面对较大的水面波动时的自平衡系统提高了适应 性。
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项目方案：
平衡系统：首先是三个主浮力点的确定，使静止机身重量最为 供电系统：这个将分成两块电路板分别供给动力系统和舵机但 方向系统：由一个舵机实现，通过编程实现手动的对舵盘的角 腿部机构：首先根据水面的力学规律设计腿部选用的浮力材料 动力系统：以步进电机为驱动，中间加之以连杆机构，利用其 是由同一个电源供电（为了减小重量）。由于 单个舵机所以相 稳定。其次是在此基础上以中腿上的另外两个浮力点为调节点， 度控制。进一步的设计将是通过受力计算，计算出相应的运动 （设想用空心的疏水塑料，在加之一定打打磨使表面粗糙，减 形成急回运动，形成强大脉冲推力，模拟腿部的蹬腿夹水运动。 对的电力供给要求不是太高。 以中力传感器的数据为反馈量，输入至舵机中，在通过编程控 曲线，而通过编程实现自身的逐渐的舵机自动角度调整，实现 小阻尼）和腿部的形状，然后根据动力系统，平衡系统的要求 或者利用凸轮机构实现。在此之前应做相应的受力分析，不至 半自能化的转向。 制舵机的角度移动（在对一般的三个方向各种角度的倾斜水面 还有机身重量，实现具体的浮块大小以及腿部的形状长短等。 于产生腿部的收回运动太短而导致的前后摆动而不前进的现象。 水面进行计算分析，预设一一对应的反馈量）。另一种方案为 还有就是机身的设计和制造。这将视各个系统的形状以及重量 还应计算出机身重量所需的推力下限（保证前进），以及上限 设计一套悬块滑动机构实现自平衡。 而定。还有防水盖的设计，以及轮系的防水设计。 （保证不翻到）。此外动力系统会串联至中浆的方向系统，实 现简单的控制电机的开闭，使之做到方向确定后才开始行进。
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项目安排：
小组成员分工
负责电路板的设计及制作，以及各个系统间的配合和经费管理。应熟悉电 路仿真软件，及一定的动手制作能力。 负责动力系统的连杆或者凸轮的设计，以及平衡系统的结构设计。熟悉 matlab或其他数学工具，进行参数的求取。 负责力学分析，计算动力，水面摩擦力，验证机构的力学性能是否合理， 计算平衡系统的稳定，模拟运动以及平衡的参数用于设计。熟悉matlab等计 算工具和力学基础 负责腿部机构的形状设计，还有机身，腿部的材料选取和加工，还有浮力 材料的选取和制作。熟悉soildworks和cad等制图软件，还有一定动手加工能 力。 单片机的编程控制，负责平衡系统的控制，以及传感器的数据采集，和动 力系统的开闭，这三部分的控制。熟悉c语言控制。
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项目安排：
进度安排
时间 预期目标
大致确定机身，杆系总重量，购置完成， 舵机等设备，以此为参数进行动力和机 构的设计。 动力结构的设计完成，力学验证，力学 分析基本完成，验证合理性完成。 材料的选定和腿部，机身的模型制作完 成，装上舵机进行方向系统调试，修正 程序 加装传感器，模拟个个倾斜面数据获得 参数
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水蜘蛛的如下几个特点：
1.后腿夹水产生一个跳跃式推力 2.中腿掌握平衡和控制方向 3.前腿捕食和感受 4.腿的表面是与水面接触而不插入 水中，在水面划行。
+7%
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我们的项目进行的仿生：
动力系统: 后腿用连杆机构或凸轮机构模拟脉冲式的划水 方向系统: 中浆由舵机控制，通过角度改变控制方向、 腿部系统: 通过疏水性材料，或者根据流体力学设计特殊形状， 实现低阻尼划行 平衡系统: 首先由中浆两点，以及机身一点，这三个浮力点定位， 保证无论遇到什么水面都能接触保持平稳，然后在此基础上， 由加装传感器，反馈至舵机中，改变两个中浆的角度使中心维 持稳定
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项目简介
现在仿生机器人的发展已经到达一个相当全面的阶段，从 地上跑的（四足，六足机器人），天上飞的（扑翼机器人）， 到水里游的（机器鱼）。但是，在对于水面划行这一个仿生领 域还介入相对较少。所以我们就借鉴了水蜘蛛（水黾）的运动 机理，设想了仿制成为一个水面划行的机器人。这种运动灵活， 移动速度迅速的机器人，对于未来的海面清污以及水质的勘测， 水域的监控都有着巨大的前景。
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立项背景：
现如今的研究状况：
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通过上述的表格可以看出， 发展的趋势主要在于电机 的微型化还有腿部的疏水 材料的研究上。但是对于 需要承载一定功能的机身 而言，本身的重量限制将 大大的限制其功能，而且 成本也太过高昂。而对于 腿部运动机构的模拟还是 相对空白，这使得我们的 项目具有了一定的新型性。 从考虑实际的角度出发， 对于各个系统的折中的开 发，将产生一个更好的应 用效果。
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项目安排：
预算安排
序号 1 项目名称 舵机 单片机 电子元件 外部材料 其他 数量 4 3 若干 单价 60 30 合计 240 90 50 50 50 用途 备注
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总计
490 元
Thank you
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相关资料： 《水面行走机器人》---------孙春雷等 《珠海首创水质监测机器人》---http://www.gd.xinhuanet.com/newscenter/201112/21/content_24380477.htm 《多功能水面机器人亮相工业展》----http://www.moc.gov.cn/06moclab/dongtai/200911/t20091 109_633706.htm