題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 毛蟲式生命搜索機(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：
- 如今大部分的救援機(jī)器人只能在廢墟外進(jìn)行生命搜索，還沒有能夠進(jìn)入廢墟里，在狹小的縫隙中靈活運(yùn)動(dòng)，完成生命搜索功能的機(jī)器人?；诖耍覀兠x三人組設(shè)計(jì)制作了毛蟲式生命搜索機(jī)器人，該機(jī)器人設(shè)計(jì)的基本思路是采用多節(jié)式身體結(jié)構(gòu)、拉伸的運(yùn)動(dòng)方式，達(dá)到整體軟化機(jī)器人的目的。機(jī)器人的特殊的拉伸運(yùn)動(dòng)方式加上多節(jié)式的“軟化身體”，這樣機(jī)器人就能在廢墟中無障礙的靈活地自由“漫游”完成生命搜索。
- 詳細(xì)介紹：
- 機(jī)器人擁有大量人力救援無法代替的優(yōu)點(diǎn)，可以用于生命救援，應(yīng)用前景廣泛。我們?cè)O(shè)計(jì)的毛蟲式生命搜索機(jī)器人能夠進(jìn)入廢墟里、在狹小的縫隙中靈活自由運(yùn)動(dòng)，完成生命搜索功能。 毛蟲式生命搜索機(jī)器人設(shè)計(jì)采用多節(jié)式身體結(jié)構(gòu)，擁有相對(duì)獨(dú)立、可分離的上外殼和下底板“單元”，整體軟化機(jī)器人；機(jī)器人采用身體拉伸收縮的方式前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人能夠擁有較大的身體變化量和轉(zhuǎn)彎角度，在狹小縫隙中也能夠“自由靈活”的運(yùn)動(dòng)；機(jī)器人的控制模塊也采用多節(jié)式，分割機(jī)器人的控制模塊并將獨(dú)立的模塊固定在相應(yīng)的殼體上完成控制模塊的多節(jié)式，達(dá)到機(jī)器人在廢墟中的“靈活”前行。有了這些設(shè)計(jì)就能使毛蟲式生命搜索機(jī)器人能在廢墟中相對(duì)“靈活”的運(yùn)動(dòng)，完成較大的轉(zhuǎn)彎，適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境、廢墟縫隙。 我們模仿毛毛蟲的身體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式，仿生設(shè)計(jì)了這臺(tái)救援機(jī)器人。該毛蟲式生命搜索機(jī)器人能在廢墟中無障礙“自由”運(yùn)動(dòng)，利用自身攜帶的設(shè)備完成生命搜索，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有生命跡象時(shí)可發(fā)出警報(bào)，指導(dǎo)救援，相信其在未來的救援中能夠擁有美好的明天。
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)
- 如今大部分的救援機(jī)器人只能在廢墟外進(jìn)行生命搜索，還沒有能夠進(jìn)入廢墟里、在狹小的縫隙中靈活運(yùn)動(dòng)、完成生命搜索功能的機(jī)器人。基于這種現(xiàn)狀，我們毛蟲三人組設(shè)計(jì)制作了毛蟲式生命搜索機(jī)器人，機(jī)器人的設(shè)計(jì)基本思路是采用多節(jié)式身體結(jié)構(gòu)，整體軟化機(jī)器人；機(jī)器人的控制模塊也采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)控制；機(jī)器人身體采用拉伸收縮的運(yùn)動(dòng)方式并能完成避障前進(jìn)。這樣設(shè)計(jì)機(jī)器人就能在廢墟中相對(duì)“靈活”地自由“漫游”了，完成一定的功能。我們?cè)O(shè)計(jì)的毛蟲式生命搜索機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn)有： ①采用“多節(jié)式”殼體結(jié)構(gòu)，整體“軟化”機(jī)器人。 ②特殊的收縮拉伸式運(yùn)動(dòng)方式，讓身體“軟化”的機(jī)器人靈活地在廢墟中暢通運(yùn)動(dòng)。 ③毛蟲式機(jī)器人殼體長(zhǎng)度可改變，以適應(yīng)廢墟中各種復(fù)雜地形，在縫隙中靈活搜索生命跡象。 ④模仿毛毛蟲的身體設(shè)計(jì)機(jī)器人殼體，運(yùn)動(dòng)方式也猶如毛毛蟲，既“形似”又“神似”毛毛蟲，是仿生機(jī)器人。 ⑤控制模塊也采用“多節(jié)式”，并結(jié)合當(dāng)前各種先進(jìn)的傳感器、仿生技術(shù)，可拓展功能強(qiáng)，可附加GPS定位系統(tǒng)。 主要技術(shù)關(guān)鍵：（1）各伸縮殼體的結(jié)構(gòu)、尺寸大小的確定以及運(yùn)動(dòng)精度的保證。（2）底板的機(jī)械機(jī)構(gòu)、行走足的布置。（3）仿生的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)行為模擬。主要技術(shù)指標(biāo)：機(jī)器人的伸縮量大小、最大轉(zhuǎn)彎角度以及運(yùn)動(dòng)靈活性。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 采用目前成熟的蛇形機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法，仿毛毛蟲設(shè)計(jì)毛蟲式生命搜索機(jī)器人，運(yùn)用特殊的底板滑槽裝置和不同張角的外殼體結(jié)構(gòu)，多節(jié)化機(jī)器人，軟化機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)采用伸縮拉伸方式，這樣機(jī)器人運(yùn)動(dòng)就猶如毛毛蟲運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人能進(jìn)入廢墟縫隙搜救，適應(yīng)各種不同的復(fù)雜地形，能完成加大轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)，在縫隙中相對(duì)“靈活”的自由“漫游”，搜索生命跡象，它具有結(jié)構(gòu)合理、控制靈活、性能可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作品是2010年淮海工學(xué)院大學(xué)生實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新課題，于2011年被淮海工學(xué)院大學(xué)生實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新課題評(píng)審專家組評(píng)議通過，準(zhǔn)予解題。作品于2010年4月在東南大學(xué)舉辦的江蘇省第三屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 作品目前處于實(shí)驗(yàn)室階段，為第一代機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式以及功能還有待改進(jìn)提升。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品，圖紙，圖片，錄像，現(xiàn)場(chǎng)演示。
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)
- 毛蟲式生命搜索機(jī)器人能在自帶的電池供電下工作或者在外加電源供電時(shí)工作，當(dāng)向機(jī)器人供電時(shí)機(jī)器人就能伸縮地向前運(yùn)動(dòng)，在前進(jìn)的過程中機(jī)器人能夠通過自身攜帶的傳感器完成自動(dòng)避障，探測(cè)生命的跡象。該機(jī)器人因其特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式能適應(yīng)廢墟中的各種地形，能靈活無阻礙地 “漫游”，搜索生命跡象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)生命的跡象時(shí)可發(fā)出警報(bào)，指導(dǎo)救援人員救援，能運(yùn)用于廢墟搜救工作。在使用模具大批量生產(chǎn)時(shí)機(jī)器人的制造成本不高，這使該仿生機(jī)器人的性價(jià)比高，能夠?yàn)榈卣馂?zāi)后搜救、恐怖爆炸襲擊后等廢墟中的救援提供可靠的幫助，在搜救機(jī)器人市場(chǎng)上有較大的競(jìng)爭(zhēng)力，相信其在今后的廢墟救援中能發(fā)揮很大的作用，有較好的推廣應(yīng)用前景！
同類課題研究水平概述
- 目前，在國內(nèi)的廢墟救援機(jī)器人大多都是在廢墟外進(jìn)行探測(cè)救援，并且機(jī)器人大多數(shù)體積較大體重較大靈活性差，機(jī)器人尚還不能進(jìn)入廢墟中搜索生命跡象，廢墟中的救援機(jī)器人多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室階段，并未運(yùn)用到實(shí)際救援中。國內(nèi)外還沒有相關(guān)的有關(guān)于毛毛蟲的仿生救援機(jī)器人，但是有與我們類似的能進(jìn)入廢墟搜索的仿蛇的蛇形的搜索機(jī)器人的研究。在國內(nèi)，據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道，國防科技大學(xué)研究生制作的蛇形仿生機(jī)器人可用于廢墟搜索，但該機(jī)器人均處在實(shí)驗(yàn)室階段，目前尚未投入使用；而在國外，相關(guān)的研究雖遙遙領(lǐng)先國內(nèi)，但是由于存在問題，還處于實(shí)驗(yàn)室階段。據(jù)新華社報(bào)道美國、德國等先進(jìn)國家研制的蛇形仿生機(jī)器人能模擬進(jìn)入廢墟進(jìn)行救援。在美國，研制的蛇形仿生生命搜索機(jī)器人由于存在一些技術(shù)問題，該機(jī)器人目前處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，而德國的蛇形機(jī)器人也處于試驗(yàn)?zāi)M階段。我們仿生設(shè)計(jì)制作的毛蟲式生命搜索仿生機(jī)器人可以”靈活自如“的在廢墟中伸縮運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入搜索生命的痕跡，在廢墟中“自由漫游”，其擁有特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式能適應(yīng)廢墟中的各種復(fù)雜地形，靈活的無阻礙的運(yùn)動(dòng)，完成一定的功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)生命的跡象時(shí)可發(fā)出警報(bào)，指導(dǎo)救援人員救援，能運(yùn)用于廢墟搜救工作。
