学生科技创新基金项目申请书.docx
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学生科技创新基金项目申请书
编号：
所属领域：
科技B
学历：
本科推荐类别：
二类
学生科技创新基金项目申请书
项目名称：
无线遥控取物机器人
申请者：
毛立阳
所在学院：
能源与动力工程学院
联系电话：
兰州理工大学
二〇一四年十二月
填表说明
一．申请者填写申请书前应详细阅读《兰州理工大学学生科技创新基金管理办法》；
二．封面填写说明：
1.“编号”由校团委填写；
2.“所属领域”申报者依照《项目简表》中的“作品所属领域”填写简称，如：
“自然C”或“哲社D”等；
3.“学历”申报者填写“本科”或“硕士”；
4.“推荐类别”由推荐单位依照一类3000元，二类2000元，三类500元的项目，填写“一类”或“二类”、“三类”。
三．申请书表二至表六中空格不够时可自行加页；
四．项目研究截止时间原则上为当年10月；
一、项目简表
项目名称
无线遥控取物机器人
申请金额
2000
作品
所属
领域
自然科学类学术论文
A.机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）
B.信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）
C.数理（包括数学、物力、地球与空间科学等）
D.生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）
E.能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）
哲学社会科学类社会调查报告和学术论文
A.哲学B.经济C.社会
D.法律E.教育F.管理
科技制作发明类
B
A类（科技含量高、成本投入大）
B类（投入较少的小发明、小制作）
负责人情况
姓名
毛立阳
性别
男
年龄
20
所在学院
能源与动力工程学院
现读学历
本科
年级专业
能源与动力工程
其他成员情况
姓名
性别
年龄
年级
专业
所在学院
项目分工
陈剑博
男
19
2014级
能源与动力工程
能动院
采购查阅
李超
男
20
2014级
能源与动力工程
能动院
设计制造
李浩
男
19
2014级
能源与动力工程
能动院
制造
冯武
男
20
2014级
能源与动力工程
能动院
设计改进
指导教师基本情况
（最多2人，必须有1位为副高职称）
姓名
性别
年龄
职称
专业
所在院系
备注
赵伟国
男
35
副教授
能源与动力工程学院
二、项目简介
当今社会，工业环境日益复杂，货物的搬运堆放已面临机械化的趋势。
针对环境的多变性、货物堆放的复杂性，采用红外线无线遥控实现对机器人的实时操控，完成对货物的准确堆放。
机器代替搬运工的角色，高效率的工作，操作人员不但可以实现远距离的控制，还可以免受各种工业环境对人体造成的不利影响因素。
针对现代特殊工业环境不便人力搬运货物的实际情况，设计了一款无线遥控机器人实现货物的精确搬运堆放。
考虑到工作环境多变，故采用红外线遥控技术实现对机器人的实时控制。
该机器人采用Solidworks软件建立相关机构模型，利用ADAMS软件模拟仿真、运动受力分析，并最终实现模型的制作。
遥控机器人主要是代替人实现对货物的堆放，堆放过程中要实现对货物的夹取、运输、摆放三个步骤。
为模拟工作环境及货物尺寸的虚拟建模。
无线遥控机器人的结构设计共有这几部分组成：
行进采用车轮滚动实现、结构框架、移动机械工作台、机械手。
传动机构采用电机驱动，整体包括5个减速电机。
两电机提供机器人行进动力，一个实现工作台的水平移动，一个实现机械手的上下平动，一个为机械手的夹取提供动力。
基于SolidWorks强大的三维建模功能、ADAMS精确的虚拟仿真技术，采用SolidWorks软件建立机器人的虚拟机构模型，并导入ADAMS软件中进行运动受力仿真分析。
三、本研究项目的科学依据和意义（包括科学意义和应用前景，国内外研究概况、水平和发展趋势、学术思想，立论根据，特色或创新之处）
一．科学意义和应用前景
1.对自己在学习方面：
使自己所学的知识充分联系实践，增强自己的动手能力。
对以后在这方面的研究提供实验材料。
对以后的工作提供很大的帮助。
2.该机器人在搜救、考古、排爆、核设施及人无法到达的地方实施救援、探测、运输等提供模型基础。
二．国内外研究概况、水平和发展趋势、学术思想
在科技日新月异的今天，机器人在生活、学习、军事等诸多方面有着很重要的贡献，例如很多国家利用此类机器人进行炸弹的检测和拆除，还有很多救援机器人在发生重大灾难时帮助人类进行救援工作等等。
在国内外对于机器人的研究都很受重视。
国内来说，对于机器人的研究有很多，牵涉到很多领域，研究水平也较高，但总体来说相对国外，尤其是日本，还是有一定距离。
三．创新之处
四、研究内容和预期成果（说明研究项目的具体内容并明确重点解决的科学问题，预期成果和提交形式）
一．主要研究内容
本项目旨在设计制作一个在视野范围外通过无线摄像装置来无线操作机器人进行取物。
本项目主要由以下几个部分构成：
电源模块、无线数据发射与接收模块、无线摄像模块、机械臂、小车。
原理：
电源模块给其他模块提供电源，无线摄像模块将影像实时传输给电脑，根据实时的影像人为操控主控面板并通过无线数据传输模块发射相应的数据，无线数据传输模块在接收到数据时对数据进行分析后对小车、机械手臂和无线摄像头的旋转进行操控，从而实现可视化条件下的无线遥控取物。
二．重点解决的科学问题
1、如何使机械臂、小车、无线摄像头协调运作；
2、硬件电路的设计和高效的软件编程。
三．预期成果
该项研究的成果主要是要设计一个在可视条件下受人无线控制机械臂进行取物和运输物体的机器人，在满足使用要求的基础上尽量使产品结构稳定性强，成本低，操作简单，反应灵敏，为在此和其他领域能够提供帮助。
四．提交形式
五、预期学术价值或经济和社会效益
六、拟采用的研究方法、技术路线和进度安排
一、研究方法：
首先，我们要对整个项目系统进行全面的理论分析，在此过程中，通过不断的资料收集和知识储备，对系统各模块部件及所需的软件程序进行了解，尤其是要对单片机集成电路的设计及软件程序的编写等关键问题进行深刻的研究，因为只有有了充足的理论的知识做后盾，我们才能够解决技术上的一系列挑战，做出有着一定技术含量和创新内涵的研究成果。
其次，在坚实的理论知识基础上，我们随后就要进行实验认证，对我们的系统进行反复的调试，通过调试不断改进我们系统的功能和稳定性，确定最优的电路设计和程序编写，争取使得最终成果达到我们预期的效果。
最后，我们要整理出研究资料，总结出在长时间研究过程中积累的经验，汇总成项目总结报告。
二、技术路线：
项目基本流程图如下：
其中：
1、主控控制面板上有各种对应控制按键，通过对按键的操作从而对小车、机械臂和无线摄像头的操作。
2、单片机1是对主控面板上各按键是否按下进行判断，然后进行相应编码，并传送给无线数据收发模块1，无线收发模块1通过无线发射将数据发送给无线收发模块2。
3、无线收发模块2将数据接收并传送至单片机2，单片机2对接收的数据进行解码并对小车、机械臂和无线摄像头进行对应操控。
4、无线摄影机对机器人周边环境进行摄影并无线发射，通过无线摄像机的接收装置接收，在经过视频采集卡处理，将影像显示在电脑上，从而方便操作员根据机器人周边环境进行控制。
三．进度安排
2014年2月——2014年3月：
相关资料的收集及相关知识的储备；
2014年4月――2014年6月：
硬件电路的设计、机械结构的设计、各模块软件的编写及各方面的调试。
2014年7月－－2011年8月：
项目组装调试，根据实验结果改进其功能和稳定性，并反复调试，确定最优的电路及程序设计。
2014年9月――2014年11月：
根据实验设计电路，进行单片机控制器电路排版，制作集成电路成品，完成外部相应器件的组装。
2012年12月：
完成项目成品，整理项目进行过程中的资料，总结经验，形成项目总结报告。
七、申请者所在学院或社团团工委初审意见
指导教师意见：
（对项目的意义、特色和创新之处及申请者的研究水平与学风签署具体意见）
指导教师签字：
年月日
所在学院或社团团工委审查意见：
□一类□二类□三类
主管领导签字：
公盖：
年月日
八、学校审查意见
科技处审查意见：
领导签字：
公章：
年月日
专家组评审意见：
评审人：
年月日
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