钓鱼服务型机器人

申报人：孙纪陆申报日期：2021-12-07

基本情况

所属批次:

2022校院级项目管理

项目名称:

钓鱼服务型机器人学生申报

项目类型:

创新训练项目

所属学科门类:

工学

所属专业类:

电子信息类

项目来源名称:

学生自主选题

项目归属学院:

项目期限:

一年期

项目简介:

目前市场上对于钓鱼设备的研发大多数还是停留在对鱼的钓取上面。而这款钓鱼机器人可以给钓鱼爱好者一个更好的钓鱼过程，在其机器人上面加装一个空调功能和一个自动撑伞功能，加装的冰箱功能来降低炎热感。自动跟随功能的加入免除了人们搬运的运动。雷达探测功能帮助爱好者们更便捷寻找鱼窝

负责人曾经参与科研的情况:

人曾经全程参与并与团队协作完成省级、校级大学生创新创业训练项目。学习过PLC编程，深入学习了matlab，对机械结构有着浓厚的兴趣，精通UG，CAD等软件。现在正在自学控制方面内容。

指导教师承担科研课题情况:

项目指导老师孙小羊在近五年以来，参与多项科研教改项目。取得发明专利1项，实用新型专利2项，参与横向科研3项，编著1部，参编教材3本，省级及以上期刊上发表论文5余篇；指导学生参与诸如中美青年创客大赛等活动，获得一、二、三等奖多次；指导大学生省、校级创新项目、开放项目6项以上，学生发表学术论文2篇，荣誉“优秀毕业设计指导老师”、“十育人-实践育人先进个人”等称号。

指导教师对本项目的支持情况:

该项目组成员按期完成的很好，后期将充分利用寒暑假时间搭建成品，将装置投入实践，并在实践中充分应用，进行功能完善。该项目可按期完成。推荐为优秀。

项目级别:

校级

项目成员

序号	学生	所属学院	专业	年级	项目中的分工	成员类型
1	孙纪陆	机械与电气工程学院	机器人工程(本科)	2019	机械结构，总体设计，与指导教师沟通。	第一主持人
2	卢诗怡	电子信息工程学院	通信工程(嵌入式培养)(本科)	2020	程序开发	第二主持人
3	殷曦祚	机械与电气工程学院	机器人工程(本科)	2020	负责硬件的焊接和上位机的开发	成员
4	谢博涵	电子信息工程学院	通信工程(嵌入式培养)(本科)	2020	负责文案，财务管理以及产品说明书的撰写	成员

指导教师

序号	教师姓名	所属学院	是否企业导师	教师类型
1	孙小羊	电子信息工程学院	否	第一指导教师
2	吴启琴	电子信息工程学院	否	指导教师

立项依据

研究目的:

研究内容:

1.学习相关基础理论知识。规划系统中相关硬件及软件工作方式

2.智能处理装置产品硬件功能设计

3.将空调与冰箱功能结合一体

4.使用电机驱动机器人运动起来

5.使机器人摆脱近距离输电问题

5.将3D模型更加符合需求

国、内外研究现状和发展动态:

此作品为市场首推，国内外暂无应用。

创新点与项目特色:

1.通过一个具备弹性体性能Compliant End-Effector，直接生成或者间接的产生力控

2.空调与冰箱共用一套系统

3.自动跟随避免了人工搬运的步骤

4.减速齿轮和轮轴，电机的相互配合达到最优的行走方式

5.使机器人可以在一定程度上更加适合户外工作

6.在一定程度对钓鱼爱好者提供了一个更好的钓鱼体验

技术路线、拟解决的问题及预期成果:

机器人机械臂采用PD闭环控制系统改变其joint和end effector从而对其进行控制调整位姿。在引入target position后还将会为其加入力矩或者将力矩作为闭环反馈量引入控制。通过将空调与冰箱共用一个电机，冷凝器技术，来实现一体化。使用物理降温的方法使出风口吹出冷空气，同时也使储物柜达到制冷效果。自动跟随功能采用UWB技术，特殊定制遥控器来实现机器人的自动跟随。再使用步进电机对其履带进去驱动，（改变脉冲频率改变其行走方式）。用减速齿轮对其速度进行调整，轮轴的嵌套达到最后的行走功能

项目研究进度安排:

时间	工作计划	计划完成率	备注
2021.12022.1	将逻辑框图和技术路线确定，项目小组成员分工确认。	100%	将会进行小组内开会研讨
2022.12022.3	负责软件的同学将上位机基本框图编写好；负责硬件的同学将单片机与传感器设计好，后续验证功能，将中期检查报告写好。	90%	上位机部分扩展功能留待后续更改
2022.32022.5	硬件电路进行PCB设计，该工作留有2个月时间去打样和修改；软件部分结合单片机进行调试和验收。准备好结题报告和PPT，功能验证完成后，将作品包装好。	90%	作品包装预先使用外壳，选择外壳和作品大小需设配，如找不到合适的外壳，后期去掉作品包装

已有基础:

与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:

在机械臂结构方面小组成员已经有所准备。学习了各种电机之间的不同控制方法，和基本机械结构的应用场景。对于视觉识别技术，已经有小组成员学完其相关课程，已经可以用matlab进行识别图像。在运动方面我们实验室有着同学参加了智能车比赛，并且取得了不错的名次，我们可以在其现有的基础上进行改进，形成第二代产品，从而为此产品服务。

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法:

本项目组成员由20级电子信息工程学院以及 19和20 级机器人工程专业的学生组成，专业基础课均包含电子技术方向课程，具有较好的工科基础；目前，已经完成了“数字电子技术基础”，“模拟电子技术基础”，“电子基础实验”，“数字电子技术实验和仿真”：“机械设计基础”“机器人结构学”等与本项目密切相关的课程同时，各成员对物联网技术和上位机开发有着浓厚的兴趣，愿意投入时间去完成该项目。因此，我们希望可以利用所学知识、向导师请教、有效利用资源、发挥团队的力量钻研该项目。

本项目组成员都勤奋好学、积极进取，同时也各有所长。在本项目开展的过程中，各成员会取长补短、团结互助、共同进步。本小组的成员有相关软件基础，例如 eclipse、android studio、Matlab、Multisim UG CAD 等，之后也会进一步学习相关软件。组员能力互补，有电路焊接和实验操作能手，有机械设计高手，还有部分成员曾获校一等奖学金，有良好的电子技术理论学习基础。另外，实验室还有经验丰富的学长和从事电子信息相关技术研究的高校一线教师组成，因此，我们认为我们有实力完成此项目

经费预算

开支科目	预算经费（元）	主要用途	阶段下达经费计划（元）
开支科目	预算经费（元）	主要用途	前半阶段	后半阶段
预算经费总额	1400.00	购买相关书籍，材料，仪器，耗材	900.00	500.00
1. 业务费	400.00	购买电源模块和导线.购买电源模块和导线	400.00	0.00
（1）计算、分析、测试费	0.00	无	0.00	0.00
（2）能源动力费	300.00	购买电源模块和导线	300.00	0.00
（3）会议、差旅费	0.00	无	0.00	0.00
（4）文献检索费	100.00	相关的资料书籍	100.00	0.00
（5）论文出版费	0.00	无	0.00	0.00
2. 仪器设备购置费	300.00	单片机模块与电机，压缩机，	300.00	0.00
3. 实验装置试制费	0.00	无	0.00	0.00
4. 材料费	700.00	打印费用和机械臂，软管，螺丝，硬件电路板	200.00	500.00

结束

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