會爬樓梯,還會送貨物的機器人你見過嗎?在廣州南洋理工職業學院,這樣一款機器人即將在一位大二學生的手中誕生。
近期,省團委公布2017年廣東大學生科技創新培育專項資金立項情況,校團委組織參與評審的《爬樓梯機器人》(完成學生:畢沛鋒,指導老師:申耀武)、《廣州居民花卉消費行為調查研究》(完成學生:鐘思思,指導老師:武欣)分別成功獲得立項。
其中,爬樓梯機器人巧妙的設計理念,頗為引人關注。這款將代替人類運送貨物到高層建筑的機器人究竟有哪些獨到之處,今晚帶你走近這款會爬樓的機器人和它背后設計者——畢沛鋒。
會爬樓梯的“送水君”
對于正常人而言,在日常生活中爬爬樓梯其實是件小事,但在沒有電梯的情況下,搬重物上高樓卻絕對是一件麻煩事。
將接近20公斤的桶裝水抬上宿舍樓,相信對于不少同學而言,那是件“生命不可承受之重”的苦差事。住在學生宿舍4樓的畢沛鋒對此同樣深有體會,他期待有一個代替人力抬水的“送水君”。
數控專業的他,開始思考如何用機械力代替人力,省去高樓住戶搬運重物時的麻煩。2016年6月,設計一款技能爬樓梯又能馱重物的機器人的想法在他腦海里開始浮現。
為了把腦海里的想象轉化為看得見的設計方案,畢沛鋒開始尋找協助設計的伙伴,與寥辛華、陳宇婷等同學組建了“黑夜”團隊,并幾乎把暑假和九月份的時間都花在機器人的設計上,經過3個多月的琢磨,“爬樓梯機器人”的雛形漸露。
他設計的機器人構造實際上是由一曲柄二搖桿接在機架上,驅動機器人直接爬上樓梯。 綠色旋桿用于爬梯,后方紅色曲柄收縮用于支撐平臺并在爬梯時起平衡作用,前方置入萬向輪用于減少爬梯時與樓梯的摩擦,下方裝有滑輪可在平地移動,并安裝紅外測距傳感器用于自動識別路徑。
機器內部還裝有傾角傳感器與陀螺儀等設備,整體功能的發揮與配合,使得機器人夠在不同樓梯高度下平穩地工作。
畢沛鋒設計的機器人不僅有效的減少自重,同時爬梯時可讓機身更加平穩,爬梯速度比現有履帶,輪式機器人要快5到10倍。憑借獨特的設計理念,2016年12月,他的設計方案在全國應用型人才綜合技能大賽中獲三等獎。
在畢沛鋒看來,全國應用型人才綜合技能大賽中獲獎并不是終點,更像是設計創作途中外界給他的一次“點贊”。
他決心再次挑戰自己,把看得見的設計方案變成摸得著的機器人模型。他開始購買零部件組裝,對于構造特殊的部件如旋桿等,他嘗試自行用鉗工打磨的方式獲取相關部件?;ㄙM了一個多月的時間,但有的部件打磨的效果卻依舊達不到理想的效果,如雙側旋桿大小精度不一導致平臺失衡等。
這一切都對他造出模型的目標產生了不小影響,他開始將目光轉向3D打印,試圖用3D打印技術打造出更為精細的部件,但對于一個在校學生而言,這將是一筆不小的花費。
正當他在為3D打印經費發愁時,他申報的2017年廣東大學生科技創新培育項目終于公布結果了,《爬樓梯機器人》項目出現在獲批名單里,這也意味著他的研究項目將獲得2萬元的省財政專項資金資助。
有了經費的支持,造出模型的想法無疑又向現實靠近一步。“除非不干,要干就索性干到底”,談及下一步的規劃,畢沛鋒表示除了做好此次申報的項目,順利結題,他還想在造出模型后申報國家專利,在大學拿到屬于自己的專利。
畢沛鋒還告訴我們,他還有更大膽的想法,把機器人和手機APP聯系起來,實現諸如“口渴時在宿舍里打開APP下單,幾分鐘后機器人自動送水到宿舍門口”的自動送貨功能。
或許設計還不夠完美,實踐中也可能還存在缺陷,但只要一直在路上,夢想就必定不會太遠,正所謂“駑馬十駕,功在不舍”。