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煤礦事故發(fā)生后，環(huán)境的復(fù)雜性和危險性使得救援人員無法接近現(xiàn)場進行偵查或施救。本項目針對這一應(yīng)用背景，設(shè)計了自組網(wǎng)煤礦救災(zāi)機器人，機器人采用多段履帶可變結(jié)構(gòu)設(shè)計，在復(fù)雜地形環(huán)境下具備優(yōu)秀的通過能力；可深入井下通過自組網(wǎng)方式建立通信鏈路，以解決遠距離通信的難題；機器人帶有功能完備的環(huán)境監(jiān)測器、生命探測器和音視頻采集裝置，實現(xiàn)事故現(xiàn)場環(huán)境的遠程監(jiān)測評估，為救援活動提供決策依據(jù)，有效地提高災(zāi)難救援的效率。

本項目從煤礦事故現(xiàn)場的實際環(huán)境出發(fā)，設(shè)計了帶有翻轉(zhuǎn)臂機構(gòu)的可變結(jié)構(gòu)履帶機器人，研發(fā)了機器人底層驅(qū)動和運動控制系統(tǒng)，增強了機器人在復(fù)雜地形條件下的通過能力。救災(zāi)機器人以PC104工控計算機為控制核心，搭載了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、音頻和視頻采集系統(tǒng)。環(huán)境監(jiān)測器以ARM處理器為核心，包含了礦用溫度、濕度、氣壓、一氧化碳、甲烷、氧氣、粉塵等傳感器，并預(yù)留8路全時功能復(fù)用，增強擴展能力；同時具備生命探測功能，可及時發(fā)現(xiàn)并定位井下被困人員；采用IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)組建無線通信網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸通道，設(shè)計制作了網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點，在此基礎(chǔ)上以WDS組網(wǎng)方式建立高速、穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)鏈路?；贏RM嵌入式平臺和Android操作系統(tǒng)設(shè)計了救災(zāi)機器人的手持終端，該手持終端通過C/S網(wǎng)絡(luò)模型與救災(zāi)機器人之間進行數(shù)據(jù)交換。視頻信號以H.264壓縮編碼格式通過RTP實時傳輸控制協(xié)議發(fā)送到手持終端，救災(zāi)人員可通過功能完備的手持終端查看事故現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和音頻視頻信息，并可對機器人進行遠程控制，提高了救援工作的效率和安全性。
該自組網(wǎng)救災(zāi)機器人已經(jīng)完成原型制作并進行了功能測試，目前正與煤炭科學(xué)研究院沈陽分院聯(lián)合進行本質(zhì)安全和隔爆設(shè)計，獲得證書后可以下井測試并進行推廣應(yīng)用。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
2011年5月，遼寧省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽特等獎