王茁茁和他的智能清洁机器人
◇郭淑萍 王庆庆 徐占娟在机械工程学院的创新实验室里,一个圆盘形的机器正在地面上沿着“S”形螺旋状路线运动。机器人前端的转轴不停由外往内翻转,转轴上的毛刷把地上的灰尘扫至转轴后的开口状垃圾斗内,机器人经过的地面马上干净了。
这就是机电101班的王茁茁同学设计的“智能清洁机器人”,该设计在我校“第四届大学生科技节创新设计大赛”中获得了一等奖。
提起这项设计的构思,王茁茁说,“暑假参加了在苏州举行的‘江苏省机器人大赛’,其中一个获奖项目就是清洁机器人,受它启发,我就想能不能做个更智能的。”
“智能清洁机器人”的外形如同一辆圆形小车,功能与吸尘器相似,但它可以在地面上自如地行走,还可以自动清扫房屋每一个死角的灰尘,又不会滚下楼梯或是撞上墙。
机器人的圆形底盘分为上下两部份,上半部分密密麻麻排放着各 种 零 部件,最前端是一个传感器,遇上障碍物或者在楼梯口没有感应到信号,便会自动掉转方向,所以它不会滚下楼梯或撞墙。圆形底盘的下面是三个轮子,两个普通的小车轮和一个万向轮,呈三角形分布。前端有一根转轴,转轴上粘了许多小毛刷,转轴后则有一个开口状的小垃圾斗,小毛刷成“S”形粘贴,“这是我偶然看到收割机运作后想到的。”
尽管这个机器人看上去还很简陋,但它却是王茁茁和他的同学们几个月来共同努力的成果。从功能设计到实物机器人制作,再到程序调试,哪一个环节都不简单。
“光找材料就够人头疼。因为经费有限,所以选材料贵了不行,质量差了又不行,最关键的是市场上买不到。那段时间因为找材料,我们经常走街串巷,连云港的五金店都逛遍了。还有一次出去时遇上下雨,迷路了。”这段经历王茁茁至今印象深刻。有些材料买不到,就到网上淘,淘不到就自己动手做。“其实,这毛刷是从扫帚上剪下来的,而这根转轴则取材于扫帚的把柄。”王茁茁指着转轴上的毛刷乐呵呵地说。
看着已经制作完成的机器人,王茁茁和队友们松了一口气。但是接下来的调试程序才是整个设计的重头戏。“调程序就好像是在控制机器人的大脑”,王茁茁和他的同学们有空就跑到实验室,反复地检查软件、端口、芯片性能,调整机器人的速度、行驶路线,改写程序。“直到比赛前的那几个小时我们还在调试程序,就怕哪个地方又出小问题。”一起参与该项目同时也是创新实验室成员的王磊同学说道。
“如果没有黄大志老师的帮助,我们的设计根本不可能完成”王茁茁说,有一次他们反复检查很多次都没找到硬件错误,但就是没有传输信号,正当一群人愁眉不展时,一旁的黄老师提点了一句“可能是端口问题。”果然,顺着该思路,问题很快迎刃而解。“黄老师很热心,即使再忙也要抽空过来看我们项目的情况,并从可行性等更高的角度进行分析,然后提出意见。”
“这个智能机器人花了学生很多心血,他们总是利用课余时间来实验室进行研究,从头到尾亲手完成了这个项目,让我很欣慰。”黄大志老师对学生们也是赞赏有加。
“现在这个智能机器人智能化还不够,传感器的处理也不是很到位,但我们不会放弃,会继续创新改造它”。王茁茁期望可以推到市场,真正发挥它的功用。