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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多功能救援機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 災(zāi)害搜救工作的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性和緊迫性給救援工作帶來了極大的困難。通過分析救援行動(dòng)中使用救援機(jī)器人的必要性和可行性，對(duì)目前的幾種救援機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式和通訊控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，研制開發(fā)了帶有存活能力、運(yùn)動(dòng)能力、感知能力、通信能力和作業(yè)能力等模塊功能的多功能救援機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)以多種技術(shù)融合化、多智能體網(wǎng)絡(luò)化的救援輔助平臺(tái)，達(dá)到加快救援進(jìn)度、降低人員傷亡的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 多功能搜救機(jī)器人安裝有無線控制的六自由度機(jī)械手，可定點(diǎn)抓取、遞送物品，配備無線圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，能利用安裝在機(jī)械手上的攝像頭獲取周圍大范圍內(nèi)的情況，通過無線傳輸設(shè)備反饋給控制者。同樣安裝在機(jī)械臂上的LED燈可以在黑暗環(huán)境中照亮前方道路，為攝像頭提供足夠的照明光源。 多功能救援機(jī)器人安裝了固定于二自由機(jī)械臂上的往復(fù)式電鋸，可通過無線控制設(shè)備控制機(jī)械臂和電鋸，能破除木質(zhì)障礙物，幫助小車通過。該設(shè)備還安裝鏟車系統(tǒng)，可以推開前進(jìn)道路上的障礙物，同時(shí)具有單向語音功能，幫助控制者獲取語音信息。此外，還附帶一個(gè)后掛箱，具有一定的攜帶能力，能攜帶少量水和急救營(yíng)養(yǎng)液等物品。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的： 巨大的災(zāi)害會(huì)造成大面積的建筑物坍塌和人員傷亡，災(zāi)害發(fā)生之后最緊急的事情就是搜救那些困在廢墟中的幸存者，但是災(zāi)害搜救的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性和緊迫性給救援工作帶來了極大的困難。救援機(jī)器人以其體積小、靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)成為災(zāi)害輔助救援的有效工具，引起全世界的廣泛關(guān)注。 研究表明，如果這些幸存者48小時(shí)之內(nèi)得不到有效的救助，死亡的可能性就會(huì)急劇增加。然而，復(fù)雜危險(xiǎn)的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)給救援人員及幸存者帶來了巨大的安全威脅，也會(huì)阻礙救援工作快速有效地進(jìn)行。使用救援機(jī)器人進(jìn)行輔助搜救是解決這一難題的有效手段。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品先進(jìn)性說明： 與現(xiàn)有救援機(jī)器人相比，“御精靈”具有以下先進(jìn)性： 1、機(jī)器人功能模塊化，根據(jù)具體情況組裝模塊； 2、地面識(shí)別系統(tǒng)，規(guī)劃最精確的搜救路線； 3、地面識(shí)別系統(tǒng)，規(guī)劃最精確的搜救路線； 4、自我保護(hù)裝置，可以防止二次災(zāi)害。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.2010年在寧波大學(xué)舉行的浙江省第七屆大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽榮獲省“三等獎(jiǎng)”； 2.2010年“愛特恩杯”全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽“全國(guó)二等獎(jiǎng)”； 3.臨安市消防中隊(duì)對(duì)作品出示了使用意見數(shù)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型演示多功能救援機(jī)器人的所有功能
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 根據(jù)災(zāi)難發(fā)生的時(shí)間, 災(zāi)難救援可以分為災(zāi)前救援、災(zāi)時(shí)救援與災(zāi)后救援三個(gè)階段。三個(gè)階段在災(zāi)難發(fā)生時(shí)沒有明確的界限, 但是各個(gè)階段救援工作都面臨兩個(gè)問題——環(huán)境的復(fù)雜性和環(huán)境的危險(xiǎn)性。在一些危險(xiǎn)性大的災(zāi)難中, 如 有易燃、易爆或劇毒氣體存在的現(xiàn)場(chǎng), 地震后存在易二次倒塌建筑物的現(xiàn)場(chǎng), 施救人員無法深入進(jìn)行偵察或施救,人們急于探知災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng), 但不敢或無法接近災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)。 多功能救援機(jī)器人可以有效地提高救援的效率和減少施救人員的傷亡, 不但能夠幫助工作人員執(zhí)行救援工作, 而且能夠配合或者代替救援人員和搜救犬執(zhí)行搜救任務(wù),減少非必要減員。
同類課題研究水平概述
- 機(jī)器人技術(shù)最初起源于軍事領(lǐng)域的戰(zhàn)場(chǎng)偵察、戰(zhàn)場(chǎng)清掃等。在20世紀(jì)80年代以前就有人開始從理論上對(duì)機(jī)器人應(yīng)用于災(zāi)害搜救工作進(jìn)行了探討1995年在救援機(jī)器人技術(shù)發(fā)展史上具有里程碑式的重要意義，發(fā)生在日本神戶大阪的大地震及其之后發(fā)生在美國(guó)俄克拉荷馬州的阿爾弗德聯(lián)邦大樓爆炸案揭開了救援機(jī)器人技術(shù)研究的序幕2001年美國(guó)9?11事件給救援機(jī)器人提供了1次寶貴的實(shí)踐機(jī)會(huì)。美國(guó)機(jī)器人輔助救援中心和其他一些單位的救援機(jī)器人參與了救援行動(dòng)。它們是：Foster—Miller公司的SOt EM 系統(tǒng)、Tolon系統(tǒng)以及Inuktun公司的VGTV 系統(tǒng)和Microtac系統(tǒng)，機(jī)器人在此次救援行動(dòng)中取得了成功，同時(shí)在救援中也暴露出了很多問題。例如控制方式不可靠、防水性不好、視野狹窄等。 機(jī)器人在9?11事件中的成功應(yīng)用，引發(fā)了人們研究救援機(jī)器人的熱潮。幾年來發(fā)表了大量的研究成果，理論上和實(shí)際應(yīng)用上都取得了很大的進(jìn)步。研制出了各式各樣的救援機(jī)器人系統(tǒng)．并在實(shí)踐方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。 我國(guó)救援機(jī)器人研究剛剛起步，雖然開發(fā)出了一些救援機(jī)器人的樣機(jī)，像國(guó)防科技大學(xué)的蛇形機(jī)器人、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和清華大學(xué)的滅火機(jī)器人等，但是不論是研究人員數(shù)量、研究成果，還是參加機(jī)器人救援的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大的差距。 目前救援機(jī)器人的研究主要有4個(gè)方面：1、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)；2、通訊控制技術(shù)；3、自主導(dǎo)航技術(shù)；4、探測(cè)感知技術(shù)。
