作品名稱:多地形移動救援機器人
學校名稱:山東農業大學
參賽隊伍:Rescue-Robot Team
參賽學生:姚晗 趙玉佩 邵珠格
指導老師:李玉道 劉樹峰
多地形移動救援機器人
開發背景:我們的設計的背景來自于今年8月份天津爆炸事件,此次事件造成了大量的消防員和平民的傷亡。我們希望能夠設計出一款適應多地形的救援機器人來完成高危情況下的救援,減少不必要的人員和財產的傷亡。
結構說明:我們制作的移動救援機器人主要由底盤、傳動系統、電氣控制系統、動力系統、機械臂及其他附屬裝置構成,體積小巧。我們在機身上設計了兩個六軸機械臂,六個軸組成空間六桿開鏈機構,理論上可達空間任何一點。兩只機械臂相互配合可以完成復雜軌跡的運動,可應用于危險環境探查、偵察、救災、導盲、助殘、搬運、清掃等任務。我們把攝像頭設計在了一個多自由度機械臂上,通過機械臂的運動,可以靈活調整攝像頭的拍攝位置,攝像頭拍攝的視頻材料可以通過信號發射器實時傳輸到救援指揮中心。當災難發生時,救援機器人會先被派遣到災難中心,將現場的情況傳送給指揮中心,共指揮人員判斷再決定救援計劃,
功能與使用說明:我們將攝像頭設計在了一個多自由度機械臂上,使得攝像頭可以多角度、全方位的拍攝救援現場的環境。救援機器人器人可以靈活的進入災害現場,不會收現場粉塵、火焰、化學污染等危險的影響,可以迅速的救出受害者,減少災害損失。我們在機器人上設計了紅外線傳感裝置和超聲波檢測裝置,可以識別受害者和障礙物的位置。
設計原理:本設計在充分了解救援機器人的結構特點以及搶險救援環境的基礎上設計出整體方案,利用Solidworks三維建模軟件完成本設計零件和裝配圖建造,包括電動機、車架、攝像頭、機架、機械臂、傳動機構、車輪等,在此基礎上完成虛擬樣機制作、運動仿真、動畫制作等。
產品特色:(1)我們將攝像頭設計在了一個多自由度機械臂上,使得攝像頭可以多角度、全方位的拍攝救援現場的環境。攝像頭拍攝的視頻資料可以通過內設的信號發射器及時傳送到救援指揮中心,供指揮人員分析。
(2)救援機器人的四個車輪采用了星輪式結構,可以在樓道、山地、廢墟等崎嶇、復雜的環境下進行運動。
( 3 )我們在車身上設計了兩個多自由度機械臂,兩個機械臂相互配合,可以完成單一機械臂很難完成的任務,可應用于危險環境探查、偵察、救災、導盲、助殘、搬運、清掃等任務。
(4)車身上設計有GPS定位儀,能準確定位挖掘地點和施救地點。
(5)救援機器人上的紅外熱成像生命探測系統能及時感應到傷員的位置,并通過視頻傳輸系統將采集到的畫面實時傳送到救援指揮中心,提高了救援的可靠性,擴大救援探測范圍和準確性。
( 6 )為了盡可能的使所設計的產品具備實體化的可能,我們設計的非常精細,包括救援機器人內部的電路、傳感器模塊、電池包、繼電器、傳動裝置等,都做了嚴謹的分析和設計。
(7)我們設計的救援機器人重量輕,體積小,靈活性高。可以適應多種復雜環境的需要。