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基本信息
- 項目名稱：
- 破障救援機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 近年來，礦井、隧道坍塌和各種自然災(zāi)害造成的人員和財產(chǎn)的損失不可估計，其中由于救援線路塌方、堵塞造成了營救困難程度增大，對營救的效率有很大影響，針對以上原因并結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，我們在調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，提出了可在礦山救援、地震救災(zāi)等多方面廣泛應(yīng)用的“破障救援機(jī)器人”的設(shè)想。在由于塌方、災(zāi)害等原因造成的救援道路堵塞的情況下實(shí)現(xiàn)破障、越障、定位、運(yùn)輸?shù)墓δ?，從而達(dá)到救援的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 1）破障救援機(jī)器人是破障救援的一次革新，它改變了傳統(tǒng)的救援方法與救援機(jī)械。本作品涉及學(xué)科知識廣泛，融入了電子、機(jī)械、控制三個學(xué)科知識，是一件典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)。這一控制理念具有很大的創(chuàng)新性、突破性和實(shí)用性，適用前景廣闊。 2）“破障救援機(jī)器人”設(shè)計使用電作為驅(qū)動能源，除主體部件外，還附帶有攝像頭和紅外線傳感器，操作全過程由地面人員遙控完成。當(dāng)“機(jī)器人”前方遇到巨石等障礙物時，即可操控其左右兩個旋轉(zhuǎn)式合金刀頭破拆障礙物。如障礙物過高、過厚，液壓桿就可以發(fā)揮作用，它能捕捉到障礙物的共振點(diǎn)，然后一擊即可將其輕松摧毀,破除后的石頭碎塊將被鏟子輸送到傳送帶上，然后被運(yùn)送到后面不影響作業(yè)的位置。 3）這個“機(jī)器人”還具有很強(qiáng)的人性化設(shè)計。如果在作業(yè)中通過紅外線傳感器發(fā)現(xiàn)前方有被困人員的生命跡象，在地面人員的操控下，設(shè)計在“機(jī)器人”后部的一個裝有食品、飲用水的小箱子可以打開，使被困人員在第一時間就能得到營養(yǎng)補(bǔ)充。
作品圖片
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(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：我們考慮了礦井、隧道坍塌等災(zāi)害造成巨大的人員和財產(chǎn)損失，因此設(shè)計了對堵塞、塌方的巷道進(jìn)行破障、越障，進(jìn)入其中進(jìn)行施救的機(jī)器人.思路：當(dāng)機(jī)器人前方遇到障礙物時，操控截鋸刀頭開始破障和液壓桿就可以發(fā)揮作用，破除后的石頭碎塊將被鏟子輸送到傳送帶上，然后被運(yùn)送到后面不影響作業(yè)的位置。創(chuàng)新點(diǎn)：1、刀具采用韌性裝置，保護(hù)刀頭，破障效率更高。2、破障裝備采用螺旋造型，可將破碎物體傳送到運(yùn)輸帶上進(jìn)行傳送。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 先進(jìn)性：1.采用絲杠升降系統(tǒng)，具有自鎖功能并且達(dá)到省力、增力的效果；2.采用履帶式行走和前抬臂裝置，越障功能更強(qiáng)大；3.集破障、探測、運(yùn)輸為一體，救援效果更好。在調(diào)查了現(xiàn)有破障救援機(jī)械的基礎(chǔ)上。本設(shè)計為履帶式行走，履帶配有前抬臂。利用機(jī)器人前端裝置的敲擊錘撞擊和韌性刀具截鋸，可啟動液壓裝置進(jìn)行大力度撞擊、切割進(jìn)行破障?！?】都明宇.胥芳 一種機(jī)器人的機(jī)理研究-機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用2003(01)
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 第十五屆遼寧工大機(jī)械設(shè)計大賽一等獎； 第九屆遼寧省機(jī)械設(shè)計大賽一等獎； 入選全國第三屆大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗項目。
作品所處階段
- 實(shí)驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場演示、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)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(jì)效益預(yù)測
- 優(yōu)點(diǎn)：1.采用絲杠升降系統(tǒng)，具有自鎖功能并且達(dá)到省力、增力的效果；2.采用履帶式行走和前抬臂裝置，越障功能更強(qiáng)大；3.集破障、探測、運(yùn)輸為一體，救援效果更好。4. 敲擊與截鋸配合，雙刀頭截鋸，破障功能更好，刀具采用韌性裝置，保護(hù)刀頭，破障效率更高。（1）對由于救援線路堵塞的被困人員進(jìn)行物質(zhì)供給以切實(shí)提高救援成功率；（2）開發(fā)為無線搜救機(jī)器人。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)被用于救援的設(shè)備主要有：人力攜帶小型營救設(shè)備和大型機(jī)械。前者的局限性在于營救人員工作時距潛在危險地點(diǎn)太近易造成危險。并且無法進(jìn)入所有建筑空間內(nèi)；不適合長時間進(jìn)行作業(yè)。后者作業(yè)空間受限，大型設(shè)備無法進(jìn)入，動力強(qiáng)、噪聲大，精確度無法保證，易引起建筑物的二次塌方，功能較為單一，現(xiàn)場轉(zhuǎn)移或移動作業(yè)面困難。而一個不需要人體進(jìn)入而由機(jī)器代勞，對堵塞、塌方的巷道進(jìn)行越障、破障，進(jìn)入其中對被困人員進(jìn)行物質(zhì)供給從而保障其生存的機(jī)器人還未出現(xiàn)。 本機(jī)器人很好地填補(bǔ)了國內(nèi)這一領(lǐng)域的空白，它不僅僅進(jìn)行破障、越障從而達(dá)到救援的目的，增加被困人員的成活率，真正在質(zhì)的層面提高救援工作的成功率和降低救援人員的工作強(qiáng)度，而其更可以開發(fā)為新型的掘進(jìn)機(jī)，提高煤礦的工作效率。
