生活小物件
啟發(fā)出靈感
研制中第一個(gè)需要解決的問題,就是如何將機(jī)器人固定在外形不統(tǒng)一的柱體上。
開始張?zhí)祢E想利用吸盤的吸力來吸住柱體,可是實(shí)驗(yàn)用的桿子是圓的,表面是有弧度的曲面,用吸盤根本不好固定,幾次嘗試都失敗了,而且要徹底解決問題,在機(jī)械設(shè)計(jì)和程序控制方面都很復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來也很困難。
一次在媽媽曬衣服的時(shí)候,張?zhí)祢E無意間看見陽臺(tái)上晾衣服的夾子,腦子里靈光一閃:能不能利用晾衣服夾子的原理,給機(jī)器人裝上大夾子,夾在桿子上呢?這樣不僅原理簡單,而且設(shè)計(jì)和操控都很方便。于是張?zhí)祢E來到實(shí)驗(yàn)室,在高老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了嘗試,果然與設(shè)想的一樣,固定效果相當(dāng)不錯(cuò)。
固定問題解決后,上下攀爬的移動(dòng)問題又變得非常棘手。本來想讓機(jī)器人利用摩擦板,像蟲子一樣一步一步爬上去,但無論是設(shè)計(jì)和控制都不是一個(gè)小學(xué)六年級(jí)學(xué)生能夠完成的。一條路走不通就換一個(gè)方式,于是張?zhí)祢E將機(jī)器人分成兩段,通過可伸縮的螺桿將兩段連接起來,每一段的腹部都有一個(gè)可變形的“大夾子”,用于將機(jī)器人固定在豎桿上。移動(dòng)的時(shí)候,位于上端的夾子先向上移動(dòng)一步,機(jī)器人兩段之間的距離拉開;然后位于下端的夾子再跟著向上移動(dòng),機(jī)器人兩段間的距離又縮短。這樣一步一步往上爬,增強(qiáng)了機(jī)器人上下運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
多才機(jī)器人
能跑又能爬
經(jīng)過近半年的反復(fù)試驗(yàn),機(jī)器人模型終于面世了。它擁有一個(gè)由四個(gè)輪子和一組電子控制元器件構(gòu)成的行走部分,及由螺桿鏈接的攀爬部分組成。行走部分可以像車一樣前進(jìn)和左右拐彎,能夠接近任何需要攀爬的柱體,當(dāng)機(jī)器人接近攀爬物體以后,兩對(duì)碰擦板變身為“大夾子”同時(shí)固定住攀爬物體,然后通過依次松開,上下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的上下攀爬。機(jī)器人的所有行走、攀爬動(dòng)作都是通過一個(gè)遙控器的無線遙控來實(shí)現(xiàn),人可以遠(yuǎn)離機(jī)器人來指揮它的行動(dòng)。
機(jī)器人通過在陸地上行走和在柱體上攀爬兩大功能,可以代替人類爬到高處,為高空作業(yè)的人提供支持任務(wù)。也可以在地震等災(zāi)害救援中走到空間狹小,在需要攀爬的地方進(jìn)行救援或偵查、探測(cè)。