基于慧鱼模型的棚顶自动除雪机器人设计.pdf

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1、doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．05．009基于慧鱼模型的棚顶自动除雪机器人设计吴天凤，王太鹏，朱伟伟，尚杰(安徽理工大学机械工程学院，淮南232001)摘要：为了培养厚基础、宽口径的高素质机械创新人才，利用慧鱼创意工清扫非常不方便、危险性大等特点，我们应用慧鱼模型设计组合模型。针对大棚积雪清除的特点，设计组装了棚顶自动除雪机器了棚顶自动除雪机器人。该作品获得了第三届机械创新大赛人。详细阐述了其工作原理和设计创新点，介绍了机器人相应的硬件慧鱼组比赛一等奖，既解决了学生解决实际问题能力，又提高结构和编制的软件流程图。

2、并通过实验和机械创新大赛验证了本设计了科技创新能力。的独特性与实用性。通过该机器人的设计有助于大力提高当代大学生的科技创新能力和实践动手能力。1棚顶自动除雪机器人功能及特点关键词：创新设计；慧鱼模型；棚顶；自动除雪；机器人棚顶自动除雪机器人的结构图如图1(a)所示，采用工程中图分类号：TP242文献标志码：A塑料作为主体结构，由驱动电机、履带、避边缘脚、框架、空气压Developmentontheceilingautomaticsnow缩机、控制板、吹雪气嘴、推雪板、扫雪刷等组成。机器采用全自动运行模式，首先到达大棚高端位置，然后向低端扫雪。通rob

3、otbased011fischertechnikmodel过机器人前方的扫雪机构将雪扫起，同时空气压缩机送出高WUTian-feng。WANGTai—peIlg，ZHUWei-wei，SHANGJie压气流通过吹雪气嘴将雪吹落棚顶，剩余积雪则由下置的推(SchoolofMechanicalEngineering。AnhuiUniversity板送至棚顶边缘掉落地面。机器人到达棚顶边缘时，避边缘脚ofScience&Technology，Huainan232001，China)开始工作判断机器人是否到达边缘，防止机器人由棚顶坠落，Abstract：T0

4、culturethehighdispositionmechanicaltalentswhohave通过信号指示机器人沿原路返回，再由避边缘脚判断是否到versatiletalentandfim1basic．theIaddersnowremovingrobotwas达棚顶高端位置。到达棚顶高端后，机器人进行转弯，向棚顶designedandassembledbyusingfischertechnikmode1whichcan内侧偏移一定距离，沿着如图2所示的路径进行下一次扫雪。solvethesnowremovingproblemontheladder

5、．Therobot’Swork—这样重复扫雪过程，直至将整个棚顶的积雪清扫干净。ingprincipleandinnovationwererepresentedindetail．Therobot棚顶自动除雪机器人的主要创新点如下：structUreandtheprogramflowchartwereintroduced．Theunique-1)首次实现了大棚等的自动化除雪作业，作业过程中无nessandpracticabilityoftherobotwereverifiedbytheexperiments需人为干预，扩大了除雪范围。andthethi

6、rdmechanicaIcreativedesignmatchforcolegestudents．2)将避边缘设计与除雪机器人相结合，实现了高空无人Therobotdesigncanhelpthecollegestudentstoimprovetheirinno-作业。vativeandpracticalcapacity．3)采用履带式行走机构，能减小局部受力，防止将棚顶非Keywords：innovativedesign；fischertechnikmodel；ladder；auto-正常压垮。motivesnowremove；robot4)集吹、

7、推、扫雪多项功能为一体，可将棚顶积雪完全清除。0引言21世纪是知识经济、技术经济发展的新时代，我国高等教育也正处于高速发展的关键时期。为了适应高速发展的现代化建设的需要，必须培养具有高素质、厚基础、宽El径的专业复位弹簧连杆机拘羹技术人才。为了实现这目标，高等教育必须全面推进素质教育，提高大学生的科学素质，培养大学生的创新能力，而且在提倡创新教育的同时必须重视实践教育，综合培养学生的创新精神和实践能力。信三德国慧鱼创意组合模型(fischertechnik)为创新教育和创(a)(bl新实验提供了最佳的载体，能够很好培养学生的创新意识和图1棚顶自动除雪

8、机器人与避边缘脚结构图创新能力，适用于大学不同专业以及研究生工程实验和技术创新活动，涵盖了机械、电子、控制、