基本信息
- 项目名称：
- 矿难救援机器车模型控制系统设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 矿难救援机器车模型控制系统设计
- 详细介绍：
- 矿难救援机器车模型控制系统设计
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
- 矿难发生的发生给人民的生命和财产都造成了巨大的损失。由于井中环境复杂，救援人员无法及时入内，影响救援进度。矿难救援机器车模型能够在复杂的矿难现场行走，迅速对受困人员进行搜寻定位，并将矿井下信息及时传送给救援人员，将保持人生命特征的水和食物送达受困人员，减少矿难中生命和财产的损失。 基于上述分析，确定了本作品基础功能和设计方向。其具体方案包括以下几方面：1.实现在复杂的路况下行走，能根据障碍物高度和大小，选择不同的行进方式，如越障、避障、破障；2.实现对生命迹象和环境的探测，并进行信息反馈。
科学性、先进性
- 目前矿难搜救机器人一般采用有线或无线以手工操纵的半自主工作方式为主。本项目的设计，是通过对各种传感技术，如红外，光电，气敏等传感器的运用实现全自动的控制系统。 技术特点：1.综合利用多种传感器，实现全自动控制2.智能性。基于此控制系统的矿难救援车具有智能识别的功能，例如，可识别障碍物的大小与高度，根据自身条件选择更高效率的办法通过。3.控制系统是通过限位传感器实现对小车模型的运动、转向和破障控制，利用气敏传感器探测环境以及利用红外搜寻生命迹象。 参考文献：[1]数字电子技术基础.杨志忠.高等教育出版社.2006 [2]传感技术及其应用.谢文和.高等教育出版社.2002
获奖情况及鉴定结果
- 4月9号至4月11号，由教育部和全国大学生机械创新设计大赛组委会主办的“第四届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组（2010）竞赛”在北京交通大学举行，参赛作品“矿难救援探测机器车”获得了慧鱼组二等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 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
- 本作品结构简单、系统稳定、易于操作，可实现在矿井中复杂路况下的行走功能以及破除障碍物的功能，并能检测生命迹象，减少了对救援人员的伤害，在矿难探测、破障及救援中具有较好的推广应用价值。
同类课题研究水平概述
- 近年来，美国和日本等西方发达国家在地震、矿难等救援机器人的研究方面做了大量的工作，研究出了各种可用于灾难现场救援的机器人。 主要有以下几类： 1. 履带式搜救机器人，他们体积普遍偏大，不太适合倒塌的建筑废墟中以及坍塌的矿井等狭小空间内搜寻幸存者。 2. 可变形搜救机器人，体积小搜索视野受到限制。 3.仿生搜救机器人等。 灾难搜救机器人是一个新兴的研究领域，其使用环境的特殊性对机器人硬件和软件两方面都提出了更高的要求，目前在该领域有许多技术难题需要探索。 救援小车是一种高智能化的科技成果，它具备以下优点： 3. 自动化程度高，全机械自动化不用人员控制或可进行远程控制。 4. 安全可靠，可在小车上设置各种测试传感器，对危险环境进行精准测量。 5. 灵活性能好，可在危险环境下自由运行，去除障碍物。 6. 适用性好，可针对各种不同情况可设计出不同规格和性能的救援小车。 本项目设计的是矿难救援小车模型的控制系统，是对已有的矿难救援机器车模型进行控制，使得在矿难发生时，该系统可控制救援小车深入到复杂、恶劣的坍塌区，在遇到障碍物时可识别障碍物的高度和大小，分别执行越过障碍物、避开障碍物和破除障碍物的功能，拓开一条小隧道，进入矿井下对生命迹象进行探测和定位，并将信息反馈给搜救人员可靠的信息。
