作品名稱:多關節可變形災后救援車
學校名稱:運城學院
參賽隊伍:小恐龍對不對
參賽學生:余瀟云 史迪威 王生
指導老師:王新海
德國的"工業4.0"高科技戰略計劃提出了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式。在這種模式中,傳統的行業界限將消失,并會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變,產業鏈分工將被重組。工業自動化是德國得以啟動工業4.0的重要前提之一,主要是在機械制造和電氣工程領域。在新的國際國內環境下,中國提出了"中國制造2025"計劃。此戰略計劃是中國政府立足于國際產業變革大勢,作出的全面提升中國制造業發展質量和水平的重大戰略部署。災后應用該作品,系統性的工作可以最大限度的提高救災資源的分配效率,節省救援時間,提高人員生還率。目前該系統仍處于模型試做階段,實現功能的范圍可觀。若應用于地震高發且人員密集的城市區域,可有效提高災后救援效率,節省人力物力
我國幅員遼闊,但地震災害頻發,震后救援工作任務繁重,且勞動強度大。工作環境的惡劣,危險性高,一般的道路毀壞嚴重,大型的工程機械無法迅速的到達,極大的延誤了寶貴的黃金救援時間。廢墟的現場有大量的瓦礫,磚塊、鋼筋等建筑堆積物,地面崎嶇不平,較大型的機械設備難以正常的工作,并且幸存者所在的生存空間相對脆弱,處理不慎就會適得其反。為了在人力資源有限的條件下分配出合理的營救資源,盡快將幸存者救出,同時,在救援的期間,為避免由于破壞了生存空間結構的穩定性,引發的二次倒塌,針對不同的情況需要采用不同的施救方案。為解決上述問題,關鍵在于提高災后現場勘測分析能力,救援器械實地運輸及作業能力,以及廢墟內部的實際檢測能力。
多關節可變形災后救援車人是針對地震發生時特殊工作環境設計的一種裝備,地震發生后,受災地域面積廣闊,搜救范圍大,被困人員地點分散,隨機性強。在這樣的情況下,快速的確定被困人員的具體位置,在黃金救援時間內營救更多的受困人員,便是我們產品的主要任務。在人口較分散的地方,我們的產品可以由無人機擴大搜救范圍,提高定位精度,減少搜救時人力資源的分配冗余,可以讓每一份力量在災后都可以發揮它最大的力量。在確定被困人員大致的分布后,多關節可變形災后救援車可由運載機空投至現場,深入廢墟內部實地檢測幸存者具體情況,同時可進行簡易作業,優化幸存者生存環境,提高營救成功率。我們團隊采用輪軸與仿生機械腿進行廢墟上移動,還有機械臂的配合,具有移動眼前障礙物的功能,充分的把握黃金救援時間,挽救廢墟中幸存者的生命。該機器可以災廢墟上行走,并保持水平,我們還利用了機器人運動學方程的正逆解,結合控制算法巧妙的解決了腿之間的干涉問題。