作品名稱：全自動無人救生艇
學校名稱：中國石油大學（北京）
參賽隊伍：如影隨形
參賽學生：耿欽 李楊 高博軒
指導老師：趙弘
我國每年有大量人群在從事水上作業或在水邊游玩時溺水死亡。在日常生活中，一個正常人溺水，在五、六分鐘之內成功救起溺水者便可使之存活。由于人們在水邊安全意識薄弱，而且在一些水域周圍警示牌位置不明顯，不能起到很好的警示作用，并且由于一些基礎設施（例如游泳圈、救生衣等）的缺乏導致在有人溺水時不能快速的進行有效施救，另外也有因施救者的救援方式不正確（如缺乏救援常識，貿然下水救援），最后溺水身亡的情況發生。為了有效解決上述問題，我們設計出一款全自動無人救生艇。 |
救生艇外部材質為橡膠類材料，有利于救生艇在運動過程中避免撞擊到尖銳巖石等造成損毀。救生艇的動力來源為機器人兩端的動力馬達這樣的動力布置容易保證整個機器人的平衡為了進一步保持機器人平衡，兩側的馬達可以改變推進方向與水平方向的角度，從而更好實現升浮與下沉動作。我們還在其體內設計了儲水倉以實現機器人處于半潛水或潛水狀態，該結構可以保證機器人在前往被救援者的途中有極好的穩定性以及產品密封性，電機密封防水，并且儲水倉留有出水孔方便排水，儲水倉裝置為軟體彈性裝置，便于內部液體排除，此外內部也設有環形機構，在需要時可以采用勒緊動作達到95%以上的排水，在不需要使用時無需拆卸整體，救生艇上設有超聲波探測裝置，
確保機器人在發現目標時能夠快速確定自己的行進軌跡。同時救援者抓住本產品后。環形機構啟動自行排水，將救援者脫離水面。 本產品是基于STM32控制板的控制，以實現機器人行駛與探測，上浮與下沉等動作，其中機器人在未檢測到被救援者時默認按照即定的巡航坐標直線行駛，在直線行駛期間不斷矯正自己的行駛方向直至探測到被救援者，快速準確的達到施救地點。救生艇在控制電機時采用模糊PID控制，實時調整PID的三個參量，實現對直線巡航的調整，并且大幅提高系統的穩定性與快速性，能夠在發現溺水者時電機快速響應，前往施救地點系統的穩態特性也得到提升，使其在穩定前進時保持速度的恒定，能夠將溺水者穩定的帶著岸邊。超聲裝置在接收信號后通過小波變化的方式進行濾波降噪處理，消除系統噪聲以周圍工作噪聲白噪聲等影響，實現精準定位。 |
該ROV采用新型的結構設計，具有能夠抗壓，抗腐蝕的特性，在檢測裝置設計方面，利用超聲定位，保證對機器人準確進行定位導航，而控制系統設計方面則是用到光纖通信，使ROV與檢測人員進行通信，做到人機交互。ROV配置完善的運動和定位傳感器，用于支持自動控制功能和檢測功能。我們的水上救援ROV即是一種專業化的ROV，在現有ROV的研究基礎上實現定位優化路徑。隨著我國海洋資源的開發，水上ROV具有很好的開發前景，具有很大的開發價值。
