碳纤维问题请教，robocup大赛我们浙大击败了清华

Linlion

鄙人浙江大学机械电子工程大三
目前正在参加浙江大学的robocup机器人竞赛团队
8 z: J6 E/ N" O. h6 n' r! P0 u我们人形组的机器人今年击败清华的两个队伍拿了全国冠军
* n/ M5 S% E6 J5 w( u- e& `下一代机器人马上要研发了。要用碳纤维做机器人的结构，此前一直用的是航空硬铝
但是不了解碳纤维的性质，请问哪里有碳纤维的机械性能的手册？
如果要从航空硬铝换成碳纤维有没有什么要特别注意的地方？
8 C* Z/ C! ^3 ~) R: Y5 H. C& s' P有没有前辈在杭州从事碳纤维的加工、销售，如能提供相关信息，感激不尽

lynx91

碳纤维的比重量强度是航空铝的数倍，而且刚度非常好，耐候性也好（要作断面封闭），结构设计主要是模具的问题，接头处要设计碳-钛拉杆，假如你强度不高，可以设计碳--铝拉杆，那是一门专业。
5 w, w$ h+ O9 g5 {% _' N7 V
有些专业参考书，有些是泛泛讲，有些是专业书，可以具有选一下。

william78

可以去杭州法莱渔具公司看看，他们做鱼竿的。呵呵，应该对你有帮助

claycao

炭纤维行情报告

所谓碳纤维（Carbon Fiber，CF）就是碳含量占90wt％以上的纤维状碳材料。碳纤维根据原丝种类的不同，分为聚丙烯腈基（Polyacrylonitrile，PAN-based）、沥青基（Pitch-based）和粘胶基（Rayon-based）三种。碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低等特点，碳纤维比铝轻，强度分别是铝和钛的7.2倍和2.5倍，被称为“未来材料革命的梦幻材料”，是“新技术革命”的重要材料之一。铝合金密度为2.7g/cm3，而碳纤维的密度仅为1.5～2.0g/cm3，但其拉伸强度可达4.02GPa以上，弹性模量可达530GPa，远远超过了钢与铝合金。碳纤维与塑料制成的复合材料与金属相比，有很好的震动衰减特性，热收缩性极小；具有金属的遮电波性及耐疲劳性；还具有耐腐蚀、耐烧蚀等性能。由于碳纤维具有这些优良的性能，使它成为支撑世界高技术产业发展及军民两用的重要新材料，应用范围极为广阔。用碳纤维与树脂、金属、陶瓷、玻璃等基体制成的复合材料，可用于航空、航天、汽车制造业等，这类复合材料具有强度高、耐冲击、重量轻等特点，可以大幅度减少航天器、飞机、汽车等的运行能源消耗，从而降低运行成本；另外对新型建材、信息产业、生物医学、机械、纺织、体育及休闲用品、石化和环保等产品的更新换代和产业升级有着不可替代的重要作用。碳纤维用于宇航工业方面约占30％～40％，体育器械方面约40％～50％。日本大部分用于体育器械上，美国主要用于宇航工业，它可以使飞机的制造成本下降30％。由于碳纤维具有独特的优点，所以有人预计到二十一世纪将会有更多的金属被这种“梦幻材料”所取代。 1950年美国空军开始对碳纤维进行研究，1959年美国联合炭化物公司（UCC）实现了从人造丝制造碳纤维的工业化生产，1962年日本的进藤昭男用聚丙烯腈为前驱体成功制得了碳纤维，1963年日本的大谷杉郎通过聚氯乙烯热解沥青和煤焦油沥青成功制得碳纤维。不过由于沥青基碳纤维不容易生产出高强度产品，且产品后加工性也不如PAN基碳纤维，因此目前世界各国将主要研究力量都集中在PAN基碳纤维的开发和应用上，其产量约占世界总产量的90%左右。日本是全球最大的碳纤维生产国，2002年日本东丽（Toray）公司碳纤维生产能力达7300吨/年，东邦公司（TohoTenax）拥有5600吨/年的生产能力，三菱人造丝（Rayon）有4700吨的年产量，这3家公司碳纤维的总销售份额约占全球小丝束市场的75％。美国碳纤维总产量居于世界第二（以大丝束为主），年产量超过1万吨，主要制造商有卓尔塔克（ZOLTEK）、阿克苏（AKZO）、阿尔迪力（ALDILA）等公司。我国自上世纪70年代开始进行碳纤维的研制，但由于种种原因，我国碳纤维工业至今产业化规模不大，仍处于中试阶段，在产品规模、品种及质量等方面与国外先进水平存在着明显的差距，不能形成大批量生产，国内碳纤维生产能力仅占世界高性能碳纤维总产量的0.4％左右。近几年国内碳纤维的需求量猛增，90％左右的需求依赖进口，我国目前使用碳纤维量约为1200~1550t/a，随着市场需求的增加，特别是国防、军工、航天航空、体育用品、建筑等领域需求的增加，预计2005年可能达到3000吨以上，占世界用量的约14.2％。根据有关资料统计，随着航天航空、体育休闲和工业应用对碳纤维需求的大幅度增加，全球碳纤维市场正在以平均每年两位数的速度快速增长。预计2006年全球碳纤维需求将达到2.5万吨/年，从2004年开始全球碳纤维的供给与需求将出现紧张局面。随着碳纤维生产规模的扩大及生产成本的降低，民用碳纤维的应用领域将更加广泛，对碳纤维的需求也将进一步增长。北美及欧洲是碳纤维的主要需求地，两地的需求量约占全球总需求量的2/3。 3 [/ N+ z2 z8 @+ i0 U1 R+ o! Q2 S3 V , \% {" O6 j9 y& M5 B! }6 ]9 @- ]: ~1 E                   南通森友炭纤维有限公司 : D+ }+ k  x% _3 ~ * R8 a8 Z( {$ v8 G) S. } 7 a& |$ d5 ~7 O4 {% e 以上资料是我从网上一家从事炭纤维开发与研究的厂家处搬来的,你去与这家公司联系一下,看怎么样? 1 }; V3 {* n% B4 ~

claycao

炭纤维增强复合材料
+ a: R: n+ R2 @! g6 N(CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE)

　　人类使用的材料经历了天然材料、加工材料、合成材料而进入到目前第四代的复合材料时代。复合材料是由有机高分子、无机非金属和金属等原材料复合而成的多相材料。它不仅能保持其原组分各自具有的部分特性，使各组分性能得到相互补充，甚至还可能赋予原组分呈单一材料时所不具备的优异性能。随着高性能炭纤维的开发和利用，也促使复合材料从玻璃纤维增强塑料的第一代进入以炭纤维增强塑料(CFRP)为代表的高级复合材料(ACM)的新时期。

+ c# B; k$ L. i7 c6 N　　尽管炭纤维(CF)具有极高的比强度和比模量，但它属于脆性材料，只有将它与基体材料牢固地复合在一起时才能使之更有效地承载负荷。因此，CF主要还是在复合材料中用作增强材料。CF增强复合材料的性能除取决于CF本身和基体的性质外，还与基体中纤维的排列方式，基体中纤维的体积分数以及复合工艺有关。各类高分子树脂的重量轻、成型性好，易于生产，成本低廉，由高性能CF增强它们制成的炭纤维增强塑料(CFRP)是目前加工技术最成熟，使用最广泛的先进复合材料。除此之外，根据不同的特性要求还陆续开发了炭纤维增强炭(C/C)、炭纤维增强水泥(CFRCon)、炭纤维增强金属(CFRM)、炭纤维增强陶瓷(CFRCer)和炭纤维增强橡胶(CFRR)等各种复合材料。
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　　CFRP：所使用的基体树脂分为热固性和热塑性两大类。从力学性能、密度以及纤维和基体的粘结性考虑，目前热固性树脂多采用环氧树脂，通常它们可在－5℃～80℃使用，其后又开发了能在200℃甚至300℃使用的双马来酰亚胺和耐热的聚酰亚胺。增强纤维可用连续长丝或短切纤维。为了提高成型加工效率、降低成本以更有效地发挥纤维的增强效果，陆续开发了预浸品、织物等有一定形态的二维和三维中间基材。目前消耗的炭纤维中一半以上是由环氧树脂预浸渍后的预浸品加工成最终制品，其中单向预浸品又占炭纤维总耗量的40%。此外还开发了炭纤维片状模塑物(CFSMC)和由短切纤维与尼龙66等热塑性树脂制成的粒料(CFRTP)供注塑成型。根据制品要求，CFRP可通过手糊、模压、拉拨、缠绕以及注塑成型。CFRP具有密度低，比强度、比模量高，耐疲劳、抗蠕变、耐腐蚀、耐磨损、吸能抗振、导电导热和热膨胀系数小等一系列优异特性，已在航空、航天领域作为二次和一次结构材料，在文体休闲等诸多方面都得到了应用，今后在能源机械以及天然气压力容器，风力发电用大型叶片等领域将开拓更广阔的市场。利用其结构改变导致的电阻等性能的变化正在作为新的智能材料进行研究和开发。
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　　C/C：炭材料具有独特的物化性能，但其断裂伸长小，极易产生脆性破坏。经炭纤维增强后可阻止炭基体中裂纹的扩展，提高冲击强度和断裂韧性。由于C/C几乎完全由元素碳组成，故能承受极高的温度和极大的加热速率。C/C复合材料可通过多次浸渍的有机物炭化和化学气相沉积(CVD)法围绕成型织物形成炭基体。C/C的高比强度和高温热稳定性使之被用作宇宙飞船的超高温隔热材料和烧蚀材料；由于其具有优异的耐摩性能和高的热导率，故被用作飞机及汽车的制动材料。由于碳与生物体具有良好的生体亲和相容性，故被用作人工牙根、人工关节、心脏瓣膜等生体材料。
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　　CFRM：金属是强而韧的各向同性材料，与树脂相比金属基体可大大提高材料的使用温度，金属不会燃烧，潮湿条件下尺寸稳定，其导热、导电性能更好，CF增强后还可改善金属的高温性能。但多数金属高温下易与CF反应，使之力学性能变差，CF的导电性又有电偶腐蚀等问题。由于复合时要有较高温度和压力使之制造困难。目前这方面研究很多但实用的较少。
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% L6 B" \7 o" `: D: v　　CFRCom：主要是为了改善水泥的强度和韧性，已有长纤维、短纤维和无纺布增强的材料，其制品已被用于大型纪念碑，建筑物的幕墙板等处。
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　　CFRCer：主要以改善陶瓷的韧性为目的，CF/SiC, CF/SiO，CF/碳化物等复合材料有着比普通石墨材料更好的高温强度和高温抗氧化性，这些材料都正处于开发过程中。

$ w$ r" u0 l( ^( ]3 `9 _　　目前炭纤维复合材料主要还是利用其力学性能作为结构材料使用，今后在电磁、温度传感、电池电极以及智能结构等方面作为新的功能材料将会得到进一步研究开发。

claycao

http://carbon.imr.ac.cn/index.jsp
沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究组

卓信

你指的机器人大赛名称是什么？

Linlion

原帖由 卓信 于 2007-11-27 08:44 发表
你指的机器人大赛名称是什么？

2007中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛赛事介绍
) J) c- U' T# |/ Q0 h时间:2007-9-11 来源:舜网    进入舜网必威APP精装版下载    进入聊天室

" H& W( @8 Y2 o
顶级科技盛宴――“2007中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛”（简称“大赛”）将于2007年10月26日至28日在济南西部新城区大学科技园隆重举办。
, y6 P  b# d  }$ u+ \& x* K本次大赛由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会、科技部高技术研究发展中心、济南市人民政府共同主办，由济南市信息产业局、济南市西区投融资管理中心、山东师范大学、济南大学、计算机世界媒体集团联合承办。中国机器人大赛是由中国自动化协会机器人竞赛工作委员会和科技部高新技术研究发展中心主办的面向全国高等院校、科研院所的一项全国性科技竞赛活动，旨在推动科技知识的普及，鼓励更多的青少年在电子、信息、自动控制等高新科技领域进行学习、探索、研究和实践，为我国的高新技术产业发展培养更多青年才俊。国际机器人足球锦标赛（RoboCup）中国公开赛是国际机器人足球锦标赛（RoboCup）、国际机器人足球联盟（FIRA）两个最具影响力的机器人竞赛组织在中国唯一授权举办的国际级机器人赛事。
届时，将有国内外300多支参赛队伍的1000余人进行9类34个项目的角逐，包括RoboCup机器人比赛、FIRA机器人比赛、空中机器人比赛、水中机器人比赛、舞蹈机器人比赛及双足竞步机器人比赛等。这是历届中国机器人大赛中比赛种类最多和最全的一次。水中机器人比赛是今年首次出现的新赛种，空中机器人比赛首次与中国机器人大赛合并举行。大赛邀请全国重点大学专家、教授担任评委，戴汝为、蔡鹤皋等10多位院士，20多位“863”机器人专家担任顾问。大赛期间还将举办“大学园区与区域经济高层必威APP精装版下载”、“机器人技术研讨会大赛”等一系列活动，共同探讨大学园区的建设与发展，机器人技术发展趋势等问题。比赛项目的增多和比赛门类的细分、众多科技精英的参与成就了本次比赛的宏大规模，无论比赛项目数、参赛人数都还是比赛水平都将是历届之最。
机器人足球赛事可以追溯到1997年。当年，一台名为“深蓝”的计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，全球为此而惊呼：机器战胜了人类！“深蓝”的成功催生了将计算机人工智能与足球结合并进行深入研究的国际机器人组织——国际机器人足球锦标赛(RoboCup)。RoboCup是目前国际机器人研究领域最重要的组织之一，其组织举办的各类赛事在国际机器人竞赛中水平最高、影响最大，得到了美国、英国、德国、荷兰、法国、日本、葡萄牙、澳大利亚、新加坡、中国等近八十个国家的众多知名学府和研究机构的积极响应和参与。许多世界名校包括美国卡耐基-梅隆大学、康奈尔大学、斯坦福大学、澳大利亚新南威尔士大学、日本东京大学、新加坡南洋理工大学、荷兰阿姆斯特丹大学、德国多特蒙德大学以及中国的清华大学、中国科技大学等都积极参与。
) c; I$ P/ R  ~  Z) w中国的机器人足球研究起步并不晚。早在1997年，东北大学就率先成立了FIRA机器人足球队；1998年，中国科技大学组建了国内第一支RoboCup足球队；从1999年开始，在RoboCup国际委员会的支持和授权下，首届RoboCup中国赛在重庆举办；从2000年开始，中国一些高等院校开始参与RoboCup的国际比赛，如清华大学、上海交通大学、浙江大学、中国科技大学、厦门大学等，并且取得了很好的成绩，机器人运动在国内的影响日渐扩大，机器人热潮开始兴起；从 2006年开始，中国RoboCup比赛改为RoboCup中国公开赛，正式对国际选手开放，成为继日本、美国、德国、澳大利亚之后的第五大公开赛。RoboCup中国公开赛每年举行一届，首届比赛在苏州成功举办，今年是第二届。
本届中国机器人暨RoboCup中国公开赛赛共设9类34个比赛项目。比赛将分两个阶段进行，10月26日-27日进行2007中国机器人大赛项目，包括：FIRA系列的全部赛事、舞蹈机器人比赛、双足竞步机器人比赛、RoboCup中型组、RoboCup仿真组2D和仿真组3D初赛。 10月28日进行2007 RoboCup中国公开赛项目，包括：RoboCup仿真组2D复赛、RoboCup仿真组3D复赛、RoboCup小型组、RoboCup中型组、RoboCup四腿组、RoboCup类人组、RoboCup救援组、RoboCup青少年组等比赛。
$ @. L' f% K' {, F6 Z1 x机器人大赛是体育与高科技结合的产物，是体育竞赛的高科技对抗项目。它具有以下特点：一是涉及学科和产业领域广泛，包含机械电子、机器人学、传感器信息融合、智能控制、通讯、计算机视觉、计算机图形学、人工智能等多学科的基础科学研究与应用开发研究；二是机器人大赛是在动态不确定环境下对人工智慧的考验，集科学性与娱乐性于一体；三是机器人足球是用机器人作为队员、并按照FIFA的规则进行比赛的极具观赏性的活动；四是机器人大赛是培养信息、自动化领域科技人才的重要手段，是展示高科技进展的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的新途径，是一个国家信息技术与自动化技术的综合实力的体现；五是机器人大赛奉行研究与教育相结合的宗旨，能够激发青年学生的强烈兴趣，培养青年学生严谨的科研态度和良好的科研技能。
- ]1 o* l0 s; C, e机器人运动是智慧的比拼，也是科技文化与体育文化激荡的舞台。本届大赛预计有300多支参赛队伍，其中包括10余支国际队和290支国内参赛队伍，参赛人数约1000人。通过此次盛会，可以普及信息技术知识，增强信息应用意识，展示科技创新成果，强化科技创新意识，展现机器人运动的无穷魅力并促进其国际影响力的提升。在提倡科技创新的今天，此次盛会不仅为观众奉献一份科技、体育、文化高度融合的饕餮盛宴，大幅提升中国在科技文化领域的形象，还能锻炼信息技术人才队伍，造就创新型人才，为推动我国科技创新做出应有的贡献。
济南，是一座拥有2600多年历史的古城，以其众多美丽的泉水和悠久的齐鲁文化，被列为国家公布的优秀旅游城市之一，是国务院公布的历史文化名城。如今，“泉城”济南更是充满创新活力的高科技城市，信息产业快速发展，科技创新日新月异，创新型城市建设工作如火如荼。举办具有浓厚高科技色彩和深厚文化内涵的机器人大赛，是树立济南现代化区域中心城市新形象的重要手段，有利于提升济南的城市名望，展示济南泉涌般的发展的势头和锐意创新的风采，促进电子信息、通讯、信息技术等相关产业的融合发展，带动全市信息产业发展及自主创新能力的提升，推动国际国内科技文化交流和高科技人才的培养引进。
为办好大赛，济南市政府成立了由张建国市长任主任，全市16个部门参加的大赛组委会，下设办公室（济南市信息产业局）。目前，大赛各项筹备工作正在紧张有序地进行。建成并开通了大赛网站，启用了网络报名系统，大赛参赛报名工作全面启动。技术保障、场地建设、大赛宣传、市场化运作等工作也有条不紊地进行之中。目前已有80多支队伍报名参赛，参赛队员400余人。
% l/ E4 Q( X# O# p* S, r2 P+ H5 m大赛举办地点——济南市大学科技园是济南市人才培养和科技创新重镇，名校云集，精英荟萃，其先进的建园理念、完善的硬件设施、先进的城市化管理将为大赛的顺利举办提供强有力的保障。为了做好赛事保障工作，济南市政府与山东师范大学、济南大学紧密合作，在人力、物力、财力方面均有较大投入。组委会为全市大中小学生提供赠票，鼓励广大学子亲身感受机器人运动的魅力，于潜移默化中增强创新能力。来自大学科技园的100余名大学生志愿者将参加赛事的服务工作。

Linlion

本土作战，地点是中国苏州

Linlion

" q( |$ s4 B' I4 z+ `实际上这个守门的机器人不会踢球，比赛前刚进行了一次不怎么成功的改进，髋部变宽，踢球要单脚站，脚上的电机的扭矩不够
' u2 [! {: k& f, I0 ]6 r" X( z这个动作是一个牛人赛前一小时现场现调出来的
浙大一共三个人形机器人，由于机械结构的关系，也只有这个能做出这个动作