多功能智能安防機(jī)器人

多功能智能安防機(jī)器人

學(xué)生姓名：劉小西饒淳蔡飛丁晨余春

指導(dǎo)教師：張興國(guó)朱益民

目錄國(guó)內(nèi)外研究狀況

2設(shè)計(jì)目標(biāo)說(shuō)明

3主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

4作品創(chuàng)新特色4主要功能介紹6應(yīng)用前景75研發(fā)背景

1研發(fā)背景在世界各地，由于自然災(zāi)害、恐怖活動(dòng)和各種突發(fā)事故等原因，災(zāi)難經(jīng)常發(fā)生。在災(zāi)難救援中，救援人員只有非常短的時(shí)間用于在倒塌的廢墟中尋找幸存者，發(fā)現(xiàn)幸存者的幾率幾乎為零。研發(fā)背景在這種緊急而危險(xiǎn)的環(huán)境下，救災(zāi)機(jī)器人可以為救援人員提供幫助。因此，將具有自主智能的救災(zāi)機(jī)器人用于危險(xiǎn)和復(fù)雜的災(zāi)難環(huán)境下“搜索和營(yíng)救”(SAR)幸存者，是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)新興而富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)安防機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r2005年9月l2日，“中日救援及安全機(jī)器人技術(shù)研究中心”在沈陽(yáng)揭牌成立

.搶險(xiǎn)救援機(jī)器人的研制正在國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展，并受到政府的極大重視，“救災(zāi)救援危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人”項(xiàng)目被列為國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目。2009年5月，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)地震應(yīng)急搜救中心聯(lián)合研制的旋翼飛行機(jī)器人公開(kāi)亮相。

2009年12月沈陽(yáng)新松機(jī)器人公司研制出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有生命探測(cè)功能的井下探測(cè)救援機(jī)器人。

國(guó)外安防機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r國(guó)際上較早開(kāi)展安防機(jī)器人研究的是美國(guó)和前蘇聯(lián)，稍后，英國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)、等國(guó)家也紛紛開(kāi)始研究該類技術(shù)。目前已有很多種不同功能的消防機(jī)器人用于救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。災(zāi)難救援機(jī)器人技術(shù)正從理論和試驗(yàn)研究向?qū)嶋H應(yīng)用發(fā)展。挪威SINTEF研究基金會(huì)目研制的形似蟒蛇的消防機(jī)器人設(shè)計(jì)目標(biāo)說(shuō)明升降旋轉(zhuǎn)臺(tái)

母機(jī)器人機(jī)械手

絞機(jī)

子機(jī)器人

感測(cè)裝置

可向深井輸送和回收物體

除障臺(tái)

可升降物體可排除較小的障礙物可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消毒功能可實(shí)現(xiàn)火災(zāi)救援險(xiǎn)情報(bào)警可定點(diǎn)取物送物

可升降物體設(shè)計(jì)目標(biāo)說(shuō)明攀爬樓梯

不怕翻轉(zhuǎn)

可方便地?cái)y帶物質(zhì)和輸送管道

體積小巧能適應(yīng)各面的運(yùn)行作品展示作品的主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介母機(jī)器人子機(jī)器人

感測(cè)裝置

絞機(jī)

升降旋轉(zhuǎn)臺(tái)

除障臺(tái)

機(jī)械手

除障盤具有安全排障的功能，它是由安裝在車身的前端具有兩個(gè)大轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，裝置簡(jiǎn)單實(shí)用。他們隨著機(jī)器人的向前運(yùn)動(dòng)而在不停做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)力會(huì)自動(dòng)掃除機(jī)器人前行時(shí)所遇到的障礙物，能夠及時(shí)有效的清理道路。作品的主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介上下升降旋轉(zhuǎn)臺(tái)是多功能安防機(jī)器人的一個(gè)主體部分，它可以帶動(dòng)機(jī)器人上下升降，配合底盤的轉(zhuǎn)動(dòng)可以做多自由度的作業(yè)。

上下升降旋轉(zhuǎn)臺(tái)作品的主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介機(jī)械手裝置是一個(gè)安置在升降臺(tái)上的裝置，由于底座的圓盤可以進(jìn)行360o的水平選擇，立式支架應(yīng)用蝸桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)上下靈活升降，因而在水平桿頂端所裝的靈活機(jī)械手，它不但可以進(jìn)行多自由度的旋轉(zhuǎn)，而且還可以自由的進(jìn)行伸縮抓取物體以達(dá)到一些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用

機(jī)械手裝置繞線輪減速齒輪旋轉(zhuǎn)柄作品的主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介如圖所示為絞機(jī)裝置，是安裝在安防機(jī)器人上的有一個(gè)亮點(diǎn)裝置，絞機(jī)主要應(yīng)用于礦井救援，井下物資運(yùn)輸，深井探測(cè)等地下作業(yè)，可以配合安防機(jī)器人的子機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境探測(cè)。

絞機(jī)裝置亮點(diǎn)裝置作品的主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介子機(jī)器人子機(jī)器人總長(zhǎng)設(shè)為30cm，總寬為15cm，高度為30cm；車輪上，前輪為直徑5cm的四爪輪胎，后輪選用直徑10cm的滾輪。其上下、左右機(jī)構(gòu)對(duì)稱，構(gòu)造簡(jiǎn)單，組裝方便，便于維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單，主要是利用齒輪之間傳動(dòng)，在前輪—四爪車輪和后輪—滾輪的驅(qū)動(dòng)配合下，從而順利實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、爬樓梯、避障等多種功能。子機(jī)器人機(jī)蓋尺寸圖子機(jī)器人機(jī)座尺寸圖作品的主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介感應(yīng)拍攝裝置

感應(yīng)裝置主要是各類不同的傳感器，有光敏傳感器，熱敏傳感器，聲敏傳感器等，以及高清的攝像頭拍攝裝置，這些裝置可以把收集而來(lái)的各類信息轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)進(jìn)而傳輸?shù)诫娔X中進(jìn)行各類的轉(zhuǎn)換以及實(shí)現(xiàn)多元化的控制體系。

主要功能介紹災(zāi)區(qū)道路除障

自動(dòng)消毒

礦井救援

主要功能多功能智能安防機(jī)器人功能顯著，不再受單一的功能局限，而是采用了綜合型的創(chuàng)新思維，向全方位發(fā)展走多元化道路，是一種全新全面的安防機(jī)器人?；馂?zāi)救援

堵漏救援

作品創(chuàng)新特色多元化設(shè)計(jì)：具有救援、破障、滅火、消毒等多項(xiàng)功能。

環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：能夠適應(yīng)高溫、粉塵、濃煙等惡劣的環(huán)境。采用新型的子母式機(jī)器人：在母機(jī)器人的遠(yuǎn)程操控下進(jìn)行一系列的特殊作業(yè)。應(yīng)用前景隨著科技的進(jìn)步和實(shí)踐的需要，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注對(duì)機(jī)器人的研究、開(kāi)發(fā)與改進(jìn)。機(jī)器人參與的各類災(zāi)難救援確實(shí)幫助人們解決了很多困難，也減少了相關(guān)人員可能會(huì)遭受的各種風(fēng)險(xiǎn)，并且保障了人們的生命財(cái)產(chǎn)