基本信息
- 項目名稱：
- 礦難救援機器車模型控制系統(tǒng)設(shè)計
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 礦難救援機器車模型控制系統(tǒng)設(shè)計
- 詳細介紹：
- 礦難救援機器車模型控制系統(tǒng)設(shè)計
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 礦難發(fā)生的發(fā)生給人民的生命和財產(chǎn)都造成了巨大的損失。由于井中環(huán)境復(fù)雜，救援人員無法及時入內(nèi)，影響救援進度。礦難救援機器車模型能夠在復(fù)雜的礦難現(xiàn)場行走，迅速對受困人員進行搜尋定位，并將礦井下信息及時傳送給救援人員，將保持人生命特征的水和食物送達受困人員，減少礦難中生命和財產(chǎn)的損失。 基于上述分析，確定了本作品基礎(chǔ)功能和設(shè)計方向。其具體方案包括以下幾方面：1.實現(xiàn)在復(fù)雜的路況下行走，能根據(jù)障礙物高度和大小，選擇不同的行進方式，如越障、避障、破障；2.實現(xiàn)對生命跡象和環(huán)境的探測，并進行信息反饋。
科學(xué)性、先進性
- 目前礦難搜救機器人一般采用有線或無線以手工操縱的半自主工作方式為主。本項目的設(shè)計，是通過對各種傳感技術(shù)，如紅外，光電，氣敏等傳感器的運用實現(xiàn)全自動的控制系統(tǒng)。 技術(shù)特點：1.綜合利用多種傳感器，實現(xiàn)全自動控制2.智能性?；诖丝刂葡到y(tǒng)的礦難救援車具有智能識別的功能，例如，可識別障礙物的大小與高度，根據(jù)自身條件選擇更高效率的辦法通過。3.控制系統(tǒng)是通過限位傳感器實現(xiàn)對小車模型的運動、轉(zhuǎn)向和破障控制，利用氣敏傳感器探測環(huán)境以及利用紅外搜尋生命跡象。 參考文獻：[1]數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).楊志忠.高等教育出版社.2006 [2]傳感技術(shù)及其應(yīng)用.謝文和.高等教育出版社.2002
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 4月9號至4月11號，由教育部和全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽組委會主辦的“第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽慧魚組（2010）競賽”在北京交通大學(xué)舉行，參賽作品“礦難救援探測機器車”獲得了慧魚組二等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本作品結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定、易于操作，可實現(xiàn)在礦井中復(fù)雜路況下的行走功能以及破除障礙物的功能，并能檢測生命跡象，減少了對救援人員的傷害，在礦難探測、破障及救援中具有較好的推廣應(yīng)用價值。
同類課題研究水平概述
- 近年來，美國和日本等西方發(fā)達國家在地震、礦難等救援機器人的研究方面做了大量的工作，研究出了各種可用于災(zāi)難現(xiàn)場救援的機器人。 主要有以下幾類： 1. 履帶式搜救機器人，他們體積普遍偏大，不太適合倒塌的建筑廢墟中以及坍塌的礦井等狹小空間內(nèi)搜尋幸存者。 2. 可變形搜救機器人，體積小搜索視野受到限制。 3.仿生搜救機器人等。 災(zāi)難搜救機器人是一個新興的研究領(lǐng)域，其使用環(huán)境的特殊性對機器人硬件和軟件兩方面都提出了更高的要求，目前在該領(lǐng)域有許多技術(shù)難題需要探索。 救援小車是一種高智能化的科技成果，它具備以下優(yōu)點： 3. 自動化程度高，全機械自動化不用人員控制或可進行遠程控制。 4. 安全可靠，可在小車上設(shè)置各種測試傳感器，對危險環(huán)境進行精準測量。 5. 靈活性能好，可在危險環(huán)境下自由運行，去除障礙物。 6. 適用性好，可針對各種不同情況可設(shè)計出不同規(guī)格和性能的救援小車。 本項目設(shè)計的是礦難救援小車模型的控制系統(tǒng)，是對已有的礦難救援機器車模型進行控制，使得在礦難發(fā)生時，該系統(tǒng)可控制救援小車深入到復(fù)雜、惡劣的坍塌區(qū)，在遇到障礙物時可識別障礙物的高度和大小，分別執(zhí)行越過障礙物、避開障礙物和破除障礙物的功能，拓開一條小隧道，進入礦井下對生命跡象進行探測和定位，并將信息反饋給搜救人員可靠的信息。
