基本信息
- 项目名称：
- 新型联合救灾机器人
- 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：
- 新型联合救灾机器人由机器人A和B共同组成，机器人A、B基于不同的平台设计，具有功能互补、使用环境互补、联合救灾等先进功能。 机器人A基于车载平台设计，适用于平地高速行驶，在平地救灾中能快速准确自动检测火源并自动启动灭火、除烟装置，实现智能救灾。机器人B为四足机器人，能攀爬楼梯和坑洼道路上行走，在高楼灭火或特殊场合下快速移动，安装有机械手，并具有生命探测、实施救人、抢险等功能。
- 详细介绍：
- 新型联合救灾机器人由机器人A和B共同组成，机器人A、B基于不同的平台设计，具有功能互补、使用环境互补、联合救灾等先进功能。 机器人A基于车载平台设计，适用于平地高速行驶，在平地救灾中能快速准确自动检测火源并自动启动灭火、除烟装置，实现智能救灾。 1.通过STC12C5A60S2单片机，利用遥控器控制小车前进、后退、左转、右转、停止等动作。 2.火焰探测器和温度传感器探测火灾。 3.传感器系统和水枪可随机器人头部的步进电机转动，进行360度无死区检测和灭火。 机器人B为四足机器人，能攀爬楼梯和坑洼道路上行走，在高楼灭火或特殊场合下快速移动，安装有机械手，并具有生命探测、自动灭火、实施救人、抢险等功能。 1.用atmega16单片机作控制，通过无线遥控器控制小车前进、后退、左转、右转、停止等动作。 2.人体红外传感器，对生命进行搜索， 3.机械手臂灵活而稳定的运行。 机器人A、B均可智能运行或通过无线摇控实现人工控制救灾，机器人A、B在救灾时实现相互通信，共享灾难信息，实现联合救灾。 新型联合救灾机器人将灭火、除烟、救人逃生等多项功能集于一体，针对不同的火灾环境，由传感器检测，巧妙的进行机器人智能操作，是应对火灾的一种很好的解决方案，极大的提高了机器人对人类的实用价值。
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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
- 一、设计目的 油罐、液化气罐发生火灾时，固定灭火系统一般已失效或被损坏。常规的消防车辆难以实施有效灭火作战，为此我们设计了一款集检测火源、救火除烟、探测生命、抢险救人等功能为一体的新型联合救灾机器人。 二、基本思路 新型联合救灾机器人由机器人A和B共同组成，机器人A有检测火源、执行救火、除烟等功能，机器人B有探测生命、实施救人、抢险等功能。 三、创新点 1．首次将救火、除烟、救援、报警等功能集于一体。 2．智能检测火源，自动转动水枪，准确灭火。 3．生命探测，机械手辅助救援。 四、技术关键 机器人A 1.通过STC12C5A60S2单片机，利用遥控器控制小车前进、后退、左转、右转、停止等动作。 2.火焰探测器和温度传感器探测火灾。 3.传感器系统和水枪可由步进电机转动，进行360度无死区检测和灭火。 机器人B 1.用atmega16单片机作控制，通过无线遥控器控制小车前进、后退、左转、右转、停止等动作。 2.人体红外传感器，对生命进行搜索， 3.机械手臂灵活而稳定的运行。 五、主要技术指标 1. 遥控器对机器人A和B各动作灵活控制，反应时间小于0.1s。 2.机械手臂舵机的转角误差不超过0.5°。 3.传感器的灵敏度为2±0.002(mv/v)。
科学性、先进性
- 一、科学性 新型联合救灾机器人作为灾难救援人员的帮手，可以在灾难发生时，协助救援人员在危险而复杂的环境中搜索和营救幸存者，从而有效的缩短救援时间，大大的提高救援机率，保障人们的生命安全，科学合理；同时，联合救灾机器人，在灾难发生时可以到达灾难现场的深入部位，大大降低了火灾救援工作的难度，先进及时。 二、先进性和技术分析 1.传感器模块电路设计 智能传感系统采用步进电机带动温度传感器对火源的探测进行360度寻找火源，从而达到准确灭火的目的。 生命探测系统由人体红外传感器和报警器组成，实时检测生命信号，同时向外界发出报警求救信号。 2.360度无死区探测和灭火 传感器探测系统和灭火水枪分别固定在步进电机上，可进行360度无死区检测和灭火。水枪采用微星电子真空泵，由继电器控制达到喷水、停止的功能。 3.机械手臂设计 机械手臂设计由步进电机和两路舵机控制，可进行360度自由旋转，达到精确控制。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月在许昌学院团委、社团联合会举办的首届科技创新设计与制作大赛中荣获特等奖。 2011年3月在许昌学院团委、学生工作部、教务处、科研处举办的第六届“挑战杯”课外学术科技作品竞赛中荣获一等奖。
作品所处阶段
- 作品所处阶段为实验室阶段。
技术转让方式
- 有偿转让。
作品可展示的形式
- 作品可通过实物进行现场演示。
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
- 一、使用说明 1.机器人A、B各动作均由无线遥控器所控制。 2.探测系统和机械手臂由红外遥控器控制。 二、技术特点和优势 成功实现将灭火、除烟、救人逃生等多项功能集于一体。针对不同的火灾环境，由传感器检测，巧妙的进行智能操作，是应对火灾的一种很好的解决方案，极大的提高了机器人对人类的实用价值。 三、适应范围 该机器人集救火、除烟、救援、报警为一体，不仅仅可用于消防救火，救援搬运，其高速、灵便等优点，将应用在生产、生活的各个领域。 四、市场需求和经济效益预测 随着经济的增长，城市化现象越来越明显，各住宅小区及大型高楼商场拔地而起，人们的防火意识也不断提高，但是再详备的预案也难免出现意外，所以在火灾现场实现准确救灾和被困人员顺利逃生显得尤为重要。 目前，中国各大中小城市的居民楼和商场楼不下千万座，预计每千家一套的购买量，随着其功能的不断完善，该产品将迅速覆盖中国抢险救灾领域，带来巨大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 国内外同类课题研究： 1.日本在机器人制造一直处于世界领先水平，其使用机器人，获得了巨大的效益 2.我国自2000年以来也相继研制出搬运、点焊、弧焊、喷漆、装配等门类齐全的工业机器人及水下作业、军用和特种机器人。 3.但是国内外暂时还没有将灭火、除烟、救人逃生等功能集成于一体的救灾机器人，本设计尚属先例。除此之外该作品还具有以下优势： ①体积小、重量轻、移动灵活。 ②成本少、价格低廉。 ③结构简单、容易操控。
