碳纖維問題請教，robocup大賽我們浙大擊敗了清華

Linlion

鄙人浙江大學機械電子工程大三
* E  J+ k) C: P: u0 y8 \目前正在參加浙江大學的robocup機器人競賽團隊
我們人形組的機器人今年擊敗清華的兩個隊伍拿了全國冠軍
下一代機器人馬上要研發了。要用碳纖維做機器人的結構，此前一直用的是航空硬鋁
- a5 z( O( P# W8 [8 \9 I但是不了解碳纖維的性質，請問哪里有碳纖維的機械性能的手冊？
如果要從航空硬鋁換成碳纖維有沒有什么要特別注意的地方？
有沒有前輩在杭州從事碳纖維的加工、銷售，如能提供相關信息，感激不盡

lynx91

碳纖維的比重量強度是航空鋁的數倍，而且剛度非常好，耐候性也好（要作斷面封閉），結構設計主要是模具的問題，接頭處要設計碳-鈦拉桿，假如你強度不高，可以設計碳--鋁拉桿，那是一門專業。

有些專業參考書，有些是泛泛講，有些是專業書，可以具有選一下。

william78

可以去杭州法萊漁具公司看看，他們做魚竿的。呵呵，應該對你有幫助

claycao

炭纖維行情報告

所謂碳纖維（Carbon Fiber，CF）就是碳含量占90wt％以上的纖維狀碳材料。碳纖維根據原絲種類的不同，分為聚丙烯腈基（Polyacrylonitrile，PAN-based）、瀝青基（Pitch-based）和粘膠基（Rayon-based）三種。碳纖維在物理性能上具有強度大、模量高、密度低等特點，碳纖維比鋁輕，強度分別是鋁和鈦的7.2倍和2.5倍，被稱為“未來材料革命的夢幻材料”，是“新技術革命”的重要材料之一。鋁合金密度為2.7g/cm3，而碳纖維的密度僅為1.5～2.0g/cm3，但其拉伸強度可達4.02GPa以上，彈性模量可達530GPa，遠遠超過了鋼與鋁合金。碳纖維與塑料制成的復合材料與金屬相比，有很好的震動衰減特性，熱收縮性極小；具有金屬的遮電波性及耐疲勞性；還具有耐腐蝕、耐燒蝕等性能。由于碳纖維具有這些優良的性能，使它成為支撐世界高技術產業發展及軍民兩用的重要新材料，應用范圍極為廣闊。用碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷、玻璃等基體制成的復合材料，可用于航空、航天、汽車制造業等，這類復合材料具有強度高、耐沖擊、重量輕等特點，可以大幅度減少航天器、飛機、汽車等的運行能源消耗，從而降低運行成本；另外對新型建材、信息產業、生物醫學、機械、紡織、體育及休閑用品、石化和環保等產品的更新換代和產業升級有著不可替代的重要作用。碳纖維用于宇航工業方面約占30％～40％，體育器械方面約40％～50％。日本大部分用于體育器械上，美國主要用于宇航工業，它可以使飛機的制造成本下降30％。由于碳纖維具有獨特的優點，所以有人預計到二十一世紀將會有更多的金屬被這種“夢幻材料”所取代。 1950年美國空軍開始對碳纖維進行研究，1959年美國聯合炭化物公司（UCC）實現了從人造絲制造碳纖維的工業化生產，1962年日本的進藤昭男用聚丙烯腈為前驅體成功制得了碳纖維，1963年日本的大谷杉郎通過聚氯乙烯熱解瀝青和煤焦油瀝青成功制得碳纖維。不過由于瀝青基碳纖維不容易生產出高強度產品，且產品后加工性也不如PAN基碳纖維，因此目前世界各國將主要研究力量都集中在PAN基碳纖維的開發和應用上，其產量約占世界總產量的90%左右。日本是全球最大的碳纖維生產國，2002年日本東麗（Toray）公司碳纖維生產能力達7300噸/年，東邦公司（TohoTenax）擁有5600噸/年的生產能力，三菱人造絲（Rayon）有4700噸的年產量，這3家公司碳纖維的總銷售份額約占全球小絲束市場的75％。美國碳纖維總產量居于世界第二（以大絲束為主），年產量超過1萬噸，主要制造商有卓爾塔克（ZOLTEK）、阿克蘇（AKZO）、阿爾迪力（ALDILA）等公司。我國自上世紀70年代開始進行碳纖維的研制，但由于種種原因，我國碳纖維工業至今產業化規模不大，仍處于中試階段，在產品規模、品種及質量等方面與國外先進水平存在著明顯的差距，不能形成大批量生產，國內碳纖維生產能力僅占世界高性能碳纖維總產量的0.4％左右。近幾年國內碳纖維的需求量猛增，90％左右的需求依賴進口，我國目前使用碳纖維量約為1200~1550t/a，隨著市場需求的增加，特別是國防、軍工、航天航空、體育用品、建筑等領域需求的增加，預計2005年可能達到3000噸以上，占世界用量的約14.2％。根據有關資料統計，隨著航天航空、體育休閑和工業應用對碳纖維需求的大幅度增加，全球碳纖維市場正在以平均每年兩位數的速度快速增長。預計2006年全球碳纖維需求將達到2.5萬噸/年，從2004年開始全球碳纖維的供給與需求將出現緊張局面。隨著碳纖維生產規模的擴大及生產成本的降低，民用碳纖維的應用領域將更加廣泛，對碳纖維的需求也將進一步增長。北美及歐洲是碳纖維的主要需求地，兩地的需求量約占全球總需求量的2/3。   b# h# G. a5 k& r ) _: C( ^; c( G7 H/ {- u0 O; e6 ?                   南通森友炭纖維有限公司 ' M9 N) N* V* y, {/ O* b 4 l1 \. y, J) L* h' I / M/ m" J, G- J: } 以上資料是我從網上一家從事炭纖維開發與研究的廠家處搬來的,你去與這家公司聯系一下,看怎么樣? ( B" ]0 Y, u9 W7 x : d) B; V4 `5 N

claycao

炭纖維增強復合材料
(CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE)
' k0 h+ A9 `% s3 f, c
　　人類使用的材料經歷了天然材料、加工材料、合成材料而進入到目前第四代的復合材料時代。復合材料是由有機高分子、無機非金屬和金屬等原材料復合而成的多相材料。它不僅能保持其原組分各自具有的部分特性，使各組分性能得到相互補充，甚至還可能賦予原組分呈單一材料時所不具備的優異性能。隨著高性能炭纖維的開發和利用，也促使復合材料從玻璃纖維增強塑料的第一代進入以炭纖維增強塑料(CFRP)為代表的高級復合材料(ACM)的新時期。
; Y' b; s6 o/ H/ [) i5 d' X
　　盡管炭纖維(CF)具有極高的比強度和比模量，但它屬于脆性材料，只有將它與基體材料牢固地復合在一起時才能使之更有效地承載負荷。因此，CF主要還是在復合材料中用作增強材料。CF增強復合材料的性能除取決于CF本身和基體的性質外，還與基體中纖維的排列方式，基體中纖維的體積分數以及復合工藝有關。各類高分子樹脂的重量輕、成型性好，易于生產，成本低廉，由高性能CF增強它們制成的炭纖維增強塑料(CFRP)是目前加工技術最成熟，使用最廣泛的先進復合材料。除此之外，根據不同的特性要求還陸續開發了炭纖維增強炭(C/C)、炭纖維增強水泥(CFRCon)、炭纖維增強金屬(CFRM)、炭纖維增強陶瓷(CFRCer)和炭纖維增強橡膠(CFRR)等各種復合材料。
* s. l! m3 n$ y1 X! h* s
3 ~6 }/ A* o- g$ Z. y3 Z& Q; O　　CFRP：所使用的基體樹脂分為熱固性和熱塑性兩大類。從力學性能、密度以及纖維和基體的粘結性考慮，目前熱固性樹脂多采用環氧樹脂，通常它們可在－5℃～80℃使用，其后又開發了能在200℃甚至300℃使用的雙馬來酰亞胺和耐熱的聚酰亞胺。增強纖維可用連續長絲或短切纖維。為了提高成型加工效率、降低成本以更有效地發揮纖維的增強效果，陸續開發了預浸品、織物等有一定形態的二維和三維中間基材。目前消耗的炭纖維中一半以上是由環氧樹脂預浸漬后的預浸品加工成最終制品，其中單向預浸品又占炭纖維總耗量的40%。此外還開發了炭纖維片狀模塑物(CFSMC)和由短切纖維與尼龍66等熱塑性樹脂制成的粒料(CFRTP)供注塑成型。根據制品要求，CFRP可通過手糊、模壓、拉撥、纏繞以及注塑成型。CFRP具有密度低，比強度、比模量高，耐疲勞、抗蠕變、耐腐蝕、耐磨損、吸能抗振、導電導熱和熱膨脹系數小等一系列優異特性，已在航空、航天領域作為二次和一次結構材料，在文體休閑等諸多方面都得到了應用，今后在能源機械以及天然氣壓力容器，風力發電用大型葉片等領域將開拓更廣闊的市場。利用其結構改變導致的電阻等性能的變化正在作為新的智能材料進行研究和開發。

; l0 y, y' y' `6 F' F* H0 x  w　　C/C：炭材料具有獨特的物化性能，但其斷裂伸長小，極易產生脆性破壞。經炭纖維增強后可阻止炭基體中裂紋的擴展，提高沖擊強度和斷裂韌性。由于C/C幾乎完全由元素碳組成，故能承受極高的溫度和極大的加熱速率。C/C復合材料可通過多次浸漬的有機物炭化和化學氣相沉積(CVD)法圍繞成型織物形成炭基體。C/C的高比強度和高溫熱穩定性使之被用作宇宙飛船的超高溫隔熱材料和燒蝕材料；由于其具有優異的耐摩性能和高的熱導率，故被用作飛機及汽車的制動材料。由于碳與生物體具有良好的生體親和相容性，故被用作人工牙根、人工關節、心臟瓣膜等生體材料。
1 V6 Q6 R5 m2 u7 `
- ^7 p( g! K, u5 p7 i; F& `　　CFRM：金屬是強而韌的各向同性材料，與樹脂相比金屬基體可大大提高材料的使用溫度，金屬不會燃燒，潮濕條件下尺寸穩定，其導熱、導電性能更好，CF增強后還可改善金屬的高溫性能。但多數金屬高溫下易與CF反應，使之力學性能變差，CF的導電性又有電偶腐蝕等問題。由于復合時要有較高溫度和壓力使之制造困難。目前這方面研究很多但實用的較少。

　　CFRCom：主要是為了改善水泥的強度和韌性，已有長纖維、短纖維和無紡布增強的材料，其制品已被用于大型紀念碑，建筑物的幕墻板等處。

: }* y9 `3 j  N/ b3 D3 P/ l! D　　CFRCer：主要以改善陶瓷的韌性為目的，CF/SiC, CF/SiO，CF/碳化物等復合材料有著比普通石墨材料更好的高溫強度和高溫抗氧化性，這些材料都正處于開發過程中。

5 ?8 ]# E* e7 B) S/ q& @' D3 e$ K( [　　目前炭纖維復合材料主要還是利用其力學性能作為結構材料使用，今后在電磁、溫度傳感、電池電極以及智能結構等方面作為新的功能材料將會得到進一步研究開發。

claycao

http://carbon.imr.ac.cn/index.jsp
沈陽材料科學國家(聯合)實驗室先進炭材料研究組

卓信

你指的機器人大賽名稱是什么？

Linlion

原帖由 卓信 于 2007-11-27 08:44 發表
) c4 Q# m+ s: w# M' j' T- ~你指的機器人大賽名稱是什么？

6 s. t: e3 D8 u9 U2007中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽賽事介紹
; g' u1 w, X. L# @5 T% i+ h( o& [時間:2007-9-11 來源:舜網    進入舜網論壇    進入聊天室
( m( G5 n) u6 F  K8 H, L! P
% z% N7 q& c5 M9 C- S
頂級科技盛宴――“2007中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽”（簡稱“大賽”）將于2007年10月26日至28日在濟南西部新城區大學科技園隆重舉辦。
4 e- y& a7 U. j8 C6 G6 Q本次大賽由中國自動化學會機器人競賽工作委員會、科技部高技術研究發展中心、濟南市人民政府共同主辦，由濟南市信息產業局、濟南市西區投融資管理中心、山東師范大學、濟南大學、計算機世界媒體集團聯合承辦。中國機器人大賽是由中國自動化協會機器人競賽工作委員會和科技部高新技術研究發展中心主辦的面向全國高等院校、科研院所的一項全國性科技競賽活動，旨在推動科技知識的普及，鼓勵更多的青少年在電子、信息、自動控制等高新科技領域進行學習、探索、研究和實踐，為我國的高新技術產業發展培養更多青年才俊。國際機器人足球錦標賽（RoboCup）中國公開賽是國際機器人足球錦標賽（RoboCup）、國際機器人足球聯盟（FIRA）兩個最具影響力的機器人競賽組織在中國唯一授權舉辦的國際級機器人賽事。
2 z3 q% u* U" h/ J# i, Y, h屆時，將有國內外300多支參賽隊伍的1000余人進行9類34個項目的角逐，包括RoboCup機器人比賽、FIRA機器人比賽、空中機器人比賽、水中機器人比賽、舞蹈機器人比賽及雙足競步機器人比賽等。這是歷屆中國機器人大賽中比賽種類最多和最全的一次。水中機器人比賽是今年首次出現的新賽種，空中機器人比賽首次與中國機器人大賽合并舉行。大賽邀請全國重點大學專家、教授擔任評委，戴汝為、蔡鶴皋等10多位院士，20多位“863”機器人專家擔任顧問。大賽期間還將舉辦“大學園區與區域經濟高層論壇”、“機器人技術研討會大賽”等一系列活動，共同探討大學園區的建設與發展，機器人技術發展趨勢等問題。比賽項目的增多和比賽門類的細分、眾多科技精英的參與成就了本次比賽的宏大規模，無論比賽項目數、參賽人數都還是比賽水平都將是歷屆之最。
機器人足球賽事可以追溯到1997年。當年，一臺名為“深藍”的計算機戰勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，全球為此而驚呼：機器戰勝了人類！“深藍”的成功催生了將計算機人工智能與足球結合并進行深入研究的國際機器人組織——國際機器人足球錦標賽(RoboCup)。RoboCup是目前國際機器人研究領域最重要的組織之一，其組織舉辦的各類賽事在國際機器人競賽中水平最高、影響最大，得到了美國、英國、德國、荷蘭、法國、日本、葡萄牙、澳大利亞、新加坡、中國等近八十個國家的眾多知名學府和研究機構的積極響應和參與。許多世界名校包括美國卡耐基-梅隆大學、康奈爾大學、斯坦福大學、澳大利亞新南威爾士大學、日本東京大學、新加坡南洋理工大學、荷蘭阿姆斯特丹大學、德國多特蒙德大學以及中國的清華大學、中國科技大學等都積極參與。
中國的機器人足球研究起步并不晚。早在1997年，東北大學就率先成立了FIRA機器人足球隊；1998年，中國科技大學組建了國內第一支RoboCup足球隊；從1999年開始，在RoboCup國際委員會的支持和授權下，首屆RoboCup中國賽在重慶舉辦；從2000年開始，中國一些高等院校開始參與RoboCup的國際比賽，如清華大學、上海交通大學、浙江大學、中國科技大學、廈門大學等，并且取得了很好的成績，機器人運動在國內的影響日漸擴大，機器人熱潮開始興起；從 2006年開始，中國RoboCup比賽改為RoboCup中國公開賽，正式對國際選手開放，成為繼日本、美國、德國、澳大利亞之后的第五大公開賽。RoboCup中國公開賽每年舉行一屆，首屆比賽在蘇州成功舉辦，今年是第二屆。
; x0 P0 ^. w/ x' `( u本屆中國機器人暨RoboCup中國公開賽賽共設9類34個比賽項目。比賽將分兩個階段進行，10月26日-27日進行2007中國機器人大賽項目，包括：FIRA系列的全部賽事、舞蹈機器人比賽、雙足競步機器人比賽、RoboCup中型組、RoboCup仿真組2D和仿真組3D初賽。 10月28日進行2007 RoboCup中國公開賽項目，包括：RoboCup仿真組2D復賽、RoboCup仿真組3D復賽、RoboCup小型組、RoboCup中型組、RoboCup四腿組、RoboCup類人組、RoboCup救援組、RoboCup青少年組等比賽。
, Q' R! K6 S* R' f: q' E4 |' P$ ?機器人大賽是體育與高科技結合的產物，是體育競賽的高科技對抗項目。它具有以下特點：一是涉及學科和產業領域廣泛，包含機械電子、機器人學、傳感器信息融合、智能控制、通訊、計算機視覺、計算機圖形學、人工智能等多學科的基礎科學研究與應用開發研究；二是機器人大賽是在動態不確定環境下對人工智慧的考驗，集科學性與娛樂性于一體；三是機器人足球是用機器人作為隊員、并按照FIFA的規則進行比賽的極具觀賞性的活動；四是機器人大賽是培養信息、自動化領域科技人才的重要手段，是展示高科技進展的生動窗口和促進科技成果實用化和產業化的新途徑，是一個國家信息技術與自動化技術的綜合實力的體現；五是機器人大賽奉行研究與教育相結合的宗旨，能夠激發青年學生的強烈興趣，培養青年學生嚴謹的科研態度和良好的科研技能。
機器人運動是智慧的比拼，也是科技文化與體育文化激蕩的舞臺。本屆大賽預計有300多支參賽隊伍，其中包括10余支國際隊和290支國內參賽隊伍，參賽人數約1000人。通過此次盛會，可以普及信息技術知識，增強信息應用意識，展示科技創新成果，強化科技創新意識，展現機器人運動的無窮魅力并促進其國際影響力的提升。在提倡科技創新的今天，此次盛會不僅為觀眾奉獻一份科技、體育、文化高度融合的饕餮盛宴，大幅提升中國在科技文化領域的形象，還能鍛煉信息技術人才隊伍，造就創新型人才，為推動我國科技創新做出應有的貢獻。
濟南，是一座擁有2600多年歷史的古城，以其眾多美麗的泉水和悠久的齊魯文化，被列為國家公布的優秀旅游城市之一，是國務院公布的歷史文化名城。如今，“泉城”濟南更是充滿創新活力的高科技城市，信息產業快速發展，科技創新日新月異，創新型城市建設工作如火如荼。舉辦具有濃厚高科技色彩和深厚文化內涵的機器人大賽，是樹立濟南現代化區域中心城市新形象的重要手段，有利于提升濟南的城市名望，展示濟南泉涌般的發展的勢頭和銳意創新的風采，促進電子信息、通訊、信息技術等相關產業的融合發展，帶動全市信息產業發展及自主創新能力的提升，推動國際國內科技文化交流和高科技人才的培養引進。
; }" O0 d& g2 R( J/ v) K8 K9 Z2 J為辦好大賽，濟南市政府成立了由張建國市長任主任，全市16個部門參加的大賽組委會，下設辦公室（濟南市信息產業局）。目前，大賽各項籌備工作正在緊張有序地進行。建成并開通了大賽網站，啟用了網絡報名系統，大賽參賽報名工作全面啟動。技術保障、場地建設、大賽宣傳、市場化運作等工作也有條不紊地進行之中。目前已有80多支隊伍報名參賽，參賽隊員400余人。
4 V4 s( ^. d3 G+ o大賽舉辦地點——濟南市大學科技園是濟南市人才培養和科技創新重鎮，名校云集，精英薈萃，其先進的建園理念、完善的硬件設施、先進的城市化管理將為大賽的順利舉辦提供強有力的保障。為了做好賽事保障工作，濟南市政府與山東師范大學、濟南大學緊密合作，在人力、物力、財力方面均有較大投入。組委會為全市大中小學生提供贈票，鼓勵廣大學子親身感受機器人運動的魅力，于潛移默化中增強創新能力。來自大學科技園的100余名大學生志愿者將參加賽事的服務工作。

Linlion

本土作戰，地點是中國蘇州

Linlion

實際上這個守門的機器人不會踢球，比賽前剛進行了一次不怎么成功的改進，髖部變寬，踢球要單腳站，腳上的電機的扭矩不夠
- `" p* s+ d3 z! M; |  ^" q/ b這個動作是一個牛人賽前一小時現場現調出來的
浙大一共三個人形機器人，由于機械結構的關系，也只有這個能做出這個動作