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基本信息

项目名称:
破障救援机器人
小类:
机械与控制
简介:
近年来,矿井、隧道坍塌和各种自然灾害造成的人员和财产的损失不可估计,其中由于救援线路塌方、堵塞造成了营救困难程度增大,对营救的效率有很大影响,针对以上原因并结合国内外研究现状,我们在调研分析的基础上,提出了可在矿山救援、地震救灾等多方面广泛应用的“破障救援机器人”的设想。在由于塌方、灾害等原因造成的救援道路堵塞的情况下实现破障、越障、定位、运输的功能,从而达到救援的目的。
详细介绍:
1)破障救援机器人是破障救援的一次革新,它改变了传统的救援方法与救援机械。本作品涉及学科知识广泛,融入了电子、机械、控制三个学科知识,是一件典型的机电一体化系统。这一控制理念具有很大的创新性、突破性和实用性,适用前景广阔。 2)“破障救援机器人”设计使用电作为驱动能源,除主体部件外,还附带有摄像头和红外线传感器,操作全过程由地面人员遥控完成。当“机器人”前方遇到巨石等障碍物时,即可操控其左右两个旋转式合金刀头破拆障碍物。如障碍物过高、过厚,液压杆就可以发挥作用,它能捕捉到障碍物的共振点,然后一击即可将其轻松摧毁,破除后的石头碎块将被铲子输送到传送带上,然后被运送到后面不影响作业的位置。 3)这个“机器人”还具有很强的人性化设计。如果在作业中通过红外线传感器发现前方有被困人员的生命迹象,在地面人员的操控下,设计在“机器人”后部的一个装有食品、饮用水的小箱子可以打开,使被困人员在第一时间就能得到营养补充。

作品图片

  • 破障救援机器人
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  • 破障救援机器人
  • 破障救援机器人

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的:我们考虑了矿井、隧道坍塌等灾害造成巨大的人员和财产损失,因此设计了对堵塞、塌方的巷道进行破障、越障,进入其中进行施救的机器人.思路:当机器人前方遇到障碍物时,操控截锯刀头开始破障和液压杆就可以发挥作用,破除后的石头碎块将被铲子输送到传送带上,然后被运送到后面不影响作业的位置。创新点:1、刀具采用韧性装置,保护刀头,破障效率更高。2、破障装备采用螺旋造型,可将破碎物体传送到运输带上进行传送。

科学性、先进性

先进性:1.采用丝杠升降系统,具有自锁功能并且达到省力、增力的效果;2.采用履带式行走和前抬臂装置,越障功能更强大;3.集破障、探测、运输为一体,救援效果更好。在调查了现有破障救援机械的基础上。本设计为履带式行走,履带配有前抬臂。利用机器人前端装置的敲击锤撞击和韧性刀具截锯,可启动液压装置进行大力度撞击、切割进行破障。【1】都明宇.胥芳 一种机器人的机理研究-机器人技术与应用2003(01)

获奖情况及鉴定结果

第十五届辽宁工大机械设计大赛一等奖; 第九届辽宁省机械设计大赛一等奖; 入选全国第三届大学生创新实验项目。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

专利转让

作品可展示的形式

模型、现场演示、图片、录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

优点:1.采用丝杠升降系统,具有自锁功能并且达到省力、增力的效果;2.采用履带式行走和前抬臂装置,越障功能更强大;3.集破障、探测、运输为一体,救援效果更好。4. 敲击与截锯配合,双刀头截锯,破障功能更好,刀具采用韧性装置,保护刀头,破障效率更高。(1)对由于救援线路堵塞的被困人员进行物质供给以切实提高救援成功率;(2)开发为无线搜救机器人。

同类课题研究水平概述

目前国内被用于救援的设备主要有:人力携带小型营救设备和大型机械。前者的局限性在于营救人员工作时距潜在危险地点太近易造成危险。并且无法进入所有建筑空间内;不适合长时间进行作业。后者作业空间受限,大型设备无法进入,动力强、噪声大,精确度无法保证,易引起建筑物的二次塌方,功能较为单一,现场转移或移动作业面困难。而一个不需要人体进入而由机器代劳,对堵塞、塌方的巷道进行越障、破障,进入其中对被困人员进行物质供给从而保障其生存的机器人还未出现。 本机器人很好地填补了国内这一领域的空白,它不仅仅进行破障、越障从而达到救援的目的,增加被困人员的成活率,真正在质的层面提高救援工作的成功率和降低救援人员的工作强度,而其更可以开发为新型的掘进机,提高煤矿的工作效率。
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