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從無到有 3D打印機器人

核心提示

3D打印蜘蛛機器人、助老機器人車、自動停車收費機器人……昨日上午，“華東機械杯”2013年山東省機器人大賽（高校組）在青島大學(xué)拉開帷幕。來自山東省內(nèi)21所高校的199支代表隊參加了此次比賽，學(xué)生們在機器人設(shè)計領(lǐng)域的奇思妙想令人眼前一亮。據(jù)悉，山東省機器人大賽（高校組）每年舉辦一次，今年為第二屆。

打印機器人

轉(zhuǎn)身避障樣樣都行

上午9時記者來到青島大學(xué)體育館，每個機器人展臺前都聚滿了人，而通過3D技術(shù)打印出的蜘蛛機器人無疑是最為吸引人的，只見機器人正在地上做轉(zhuǎn)身、避障、翻跟頭等動作，動作頗為流暢。“去年看媒體報道說利用3D技術(shù)可以直接打印出實物的消息后，了解了3D技術(shù)的核心原理后我感覺要打印出機器人肯定沒問題，但是怎么打印出來是個很大的難題，電機組裝、程序設(shè)計非?？简炄?。”青島大學(xué)軟件技術(shù)學(xué)院學(xué)生王寧告訴記者，5人組成的團隊經(jīng)過4個多月的設(shè)計、構(gòu)思、演練，終于成功打印出機器人，然后再通過對機器人加裝芯片，實現(xiàn)了機器人各種行走、轉(zhuǎn)身等功能。

評委之一青島大學(xué)機電工程學(xué)院教授王鈺看完這個作品演示后給予了頗高的評價，“沒想到學(xué)生們能把3D打印技術(shù)運用到機器人大賽上來，實現(xiàn)了機器人的從無到有，這充分體現(xiàn)了學(xué)生們的創(chuàng)新思維、動手能力，這種思路、方式值得稱贊，而且整個設(shè)計制作的成本較低，可充分運用到高校教學(xué)及其他方面，如果要量產(chǎn)還需提高設(shè)計制作的精密程度。”在最后的評選中，這項發(fā)明也獲得了2013年山東省機器人大賽（高校組）自選項目一等獎。

助老機器人車

幫老人找到回家路

現(xiàn)如今，老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，來自德州學(xué)院電子信息工程學(xué)院的學(xué)生們設(shè)計了一個“助老機器人車”。“普通輪椅需要老人自己用手轉(zhuǎn)動，很費勁，如果老人的手沒勁，或者手部受傷就很難自如地操作輪椅。我們這個助老機器人車充分運用電腦芯片，可實現(xiàn)操作智能化。”設(shè)計者之一侯文超介紹說，所有的操作就集中在輪椅右邊一個小小的臺面上，老人或者行動不便的人士坐上去后右手可輕松操作，握住一個手柄即可控制前進的速度和方向。如果老人想下來稍稍活動一下，這輛助老機器人車還具有自動跟蹤功能，老人在下車活動的時候，機器人車會自動調(diào)節(jié)行駛狀態(tài)跟在身后，一旦老人活動完后又想坐下來，機器人車會自動繞轉(zhuǎn)到老人身后貼近身體停下。這一人性化的設(shè)計讓現(xiàn)場的評委和觀眾豎起了大拇指，但更大的驚喜還在后頭。

侯文超繼續(xù)介紹道：“老年人記憶能力較差，有時還會忘記回家的路，這點我們也考慮到了。在芯片設(shè)計上安裝了一個定位裝置，老人坐上這輛機器人車出門前只需一鍵設(shè)定家的位置，不論老人前往何處，指針始終指向家的方向，這樣就再也不怕老人迷路了。”目前這項助老機器人車設(shè)計已經(jīng)申請了國家專利，他們希望能運用到企業(yè)生產(chǎn)上，實現(xiàn)量產(chǎn)，輔助老人的生活。“當(dāng)然還有一些細(xì)節(jié)有待進一步改善，比如目前來看這輛助老機器人車的爬坡能力一般，如果是較大的斜坡還需借助外力。”

自動停車收費機器人

操作簡單節(jié)省人力

還有學(xué)生將目光盯住了日益嚴(yán)重的停車難一事，并設(shè)計了自動停車收費機器人。青島大學(xué)機電工程學(xué)院大三學(xué)生王東東介紹說，當(dāng)車主將車輛停至車位時，光電感應(yīng)開關(guān)將停車信號傳遞至咪表，咪表計時開始，當(dāng)超過規(guī)定免費停車時間后，咪表將開始計費。與此同時，咪表將信號傳遞給輪胎卡固機構(gòu)，將輪胎鎖死。車主提車時需打卡繳費，繳費后咪表將已繳費信息傳遞給輪胎卡固機構(gòu)，使其將輪胎釋放，裝置復(fù)位，該過程結(jié)束。

“我們的設(shè)計將機械結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)相結(jié)合，每種結(jié)構(gòu)之間可通過錐齒輪光軸等進行鏈接和動力傳輸，并且可進行自由轉(zhuǎn)換，操作簡單，使用維修方便。另外用機器代替人力，不僅節(jié)省了人力，而且可有效解決人工收費存在的問題。”王東東說。但是也有評委注意到該項設(shè)計沒有考慮到露天設(shè)備的安全性，很容易出現(xiàn)偷盜現(xiàn)象，此外刷卡繳費系統(tǒng)如何安全設(shè)置及維護也需要進一步考慮。