基本信息
- 项目名称：
- 多功能救援机器人
- 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：
- 灾害搜救工作的复杂性、危险性和紧迫性给救援工作带来了极大的困难。通过分析救援行动中使用救援机器人的必要性和可行性，对目前的几种救援机器人运动方式和通讯控制方式的优缺点进行了比较，研制开发了带有存活能力、运动能力、感知能力、通信能力和作业能力等模块功能的多功能救援机器人，实现以多种技术融合化、多智能体网络化的救援辅助平台，达到加快救援进度、降低人员伤亡的目的。
- 详细介绍：
- 多功能搜救机器人安装有无线控制的六自由度机械手，可定点抓取、递送物品，配备无线图像实时监控功能，能利用安装在机械手上的摄像头获取周围大范围内的情况，通过无线传输设备反馈给控制者。同样安装在机械臂上的LED灯可以在黑暗环境中照亮前方道路，为摄像头提供足够的照明光源。 多功能救援机器人安装了固定于二自由机械臂上的往复式电锯，可通过无线控制设备控制机械臂和电锯，能破除木质障碍物，帮助小车通过。该设备还安装铲车系统，可以推开前进道路上的障碍物，同时具有单向语音功能，帮助控制者获取语音信息。此外，还附带一个后挂箱，具有一定的携带能力，能携带少量水和急救营养液等物品。
作品图片
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
- 设计、发明的目的： 巨大的灾害会造成大面积的建筑物坍塌和人员伤亡，灾害发生之后最紧急的事情就是搜救那些困在废墟中的幸存者，但是灾害搜救的复杂性、危险性和紧迫性给救援工作带来了极大的困难。救援机器人以其体积小、灵活等诸多优点成为灾害辅助救援的有效工具，引起全世界的广泛关注。 研究表明，如果这些幸存者48小时之内得不到有效的救助，死亡的可能性就会急剧增加。然而，复杂危险的灾害现场给救援人员及幸存者带来了巨大的安全威胁，也会阻碍救援工作快速有效地进行。使用救援机器人进行辅助搜救是解决这一难题的有效手段。
科学性、先进性
- 作品先进性说明： 与现有救援机器人相比，“御精灵”具有以下先进性： 1、机器人功能模块化，根据具体情况组装模块； 2、地面识别系统，规划最精确的搜救路线； 3、地面识别系统，规划最精确的搜救路线； 4、自我保护装置，可以防止二次灾害。
获奖情况及鉴定结果
- 1.2010年在宁波大学举行的浙江省第七届大学生机械设计竞赛荣获省“三等奖”； 2.2010年“爱特恩杯”全国三维数字化创新设计大赛“全国二等奖”； 3.临安市消防中队对作品出示了使用意见数。
作品所处阶段
- 实验阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型演示多功能救援机器人的所有功能
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
- 根据灾难发生的时间, 灾难救援可以分为灾前救援、灾时救援与灾后救援三个阶段。三个阶段在灾难发生时没有明确的界限, 但是各个阶段救援工作都面临两个问题——环境的复杂性和环境的危险性。在一些危险性大的灾难中, 如 有易燃、易爆或剧毒气体存在的现场, 地震后存在易二次倒塌建筑物的现场, 施救人员无法深入进行侦察或施救,人们急于探知灾难现场, 但不敢或无法接近灾难现场。 多功能救援机器人可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡, 不但能够帮助工作人员执行救援工作, 而且能够配合或者代替救援人员和搜救犬执行搜救任务,减少非必要减员。
同类课题研究水平概述
- 机器人技术最初起源于军事领域的战场侦察、战场清扫等。在20世纪80年代以前就有人开始从理论上对机器人应用于灾害搜救工作进行了探讨1995年在救援机器人技术发展史上具有里程碑式的重要意义，发生在日本神户大阪的大地震及其之后发生在美国俄克拉荷马州的阿尔弗德联邦大楼爆炸案揭开了救援机器人技术研究的序幕2001年美国9•11事件给救援机器人提供了1次宝贵的实践机会。美国机器人辅助救援中心和其他一些单位的救援机器人参与了救援行动。它们是：Foster—Miller公司的SOt EM 系统、Tolon系统以及Inuktun公司的VGTV 系统和Microtac系统，机器人在此次救援行动中取得了成功，同时在救援中也暴露出了很多问题。例如控制方式不可靠、防水性不好、视野狭窄等。 机器人在9•11事件中的成功应用，引发了人们研究救援机器人的热潮。几年来发表了大量的研究成果，理论上和实际应用上都取得了很大的进步。研制出了各式各样的救援机器人系统．并在实践方面积累了丰富的经验。 我国救援机器人研究刚刚起步，虽然开发出了一些救援机器人的样机，像国防科技大学的蛇形机器人、哈尔滨工业大学和清华大学的灭火机器人等，但是不论是研究人员数量、研究成果，还是参加机器人救援的实际经验都与发达国家存在很大的差距。 目前救援机器人的研究主要有4个方面：1、运动控制技术；2、通讯控制技术；3、自主导航技术；4、探测感知技术。
