2022年2022年机器人创意设计大赛 .pdf

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1、机器人创意设计大赛论文（灾难搜救机器人畅想）指导教师：白雪峰班级：电气 0902 成员：周帅名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 灾难搜救机器人畅想引言事例 1：5.12汶川大地震512，对于中国人来说是多么敏感的一个数字。我们伤感，那是因为我看见了这场史无前例的特大自然灾害给我们带来了无法估量的损失，我们的朋友，我们的兄弟姐妹，我们的骨肉同胞，都饱受和经历了难以言状的痛苦的折磨，尽管我们倾尽了全力，然而， 在强大的自

2、然灾害面前， 我们依然无可奈何，还是有近 90000中国同胞在那一瞬，永远地离开了我们。这里我不愿放上灾难时的照片，以免引起我们的伤感。放上现在的汶川照片我们或许会欣慰一些。事例 2：日本大地震及核泄漏2011 年 3 月 11 日，日本东北部海域发生里氏 9.0 级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。地震造成日本福岛第一核电站 14 号机组发生核泄漏事故。此次地震及其引发的海啸已确认造成14063名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - -

3、 - - - - - - 人死亡、 13691 人失踪。提出搜救机器人想法看完前两个事例我们不难发现，近10 年来，灾难频发，造成重大人员伤亡和巨额财产损失。因此我们就需要想办法去预防与弥补。但预测灾难方面的研究并不是很成熟，因此我们可将视线放在后期的搜救过程中， 为宝贵的生命多争取一些时间去抢救，以减少大量的人员伤亡。但由于灾难发生后境况的不确定性给救援工作带来了不便，耽误了救助时间。 于是我们便提出机器人搜救法。我们畅想的灾难搜救机器人可以很好地解决搜寻生还者时间长，救援人员面临二次崩塌造成的危险等诸多问题。 机器人应该在灾难发生后第一时间进入灾难现场寻找幸存者， 并可以对被困人员提供基本

4、的医疗救助服务，以及进入救援人员无法进入的现场搜集有关信息并反馈给救援指挥中心等功能。于是我们提出新一代机器人畅想。新一代搜救机器人研究现状近十年来，尤其是“ 911”事件之后，美国、日本等西方发达国家在地震、火灾等救援机器人的研究方面做了大量的工作，研究出了各种可用于灾难现场救援的机器人：履带式搜救机器人、可变形(多态)搜救机器人、蛇形机器人等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 但我们看好： 履带式搜救机器人履带

5、式机器人原是为了满足军事侦察、拆除危险物等作业的需要，在传统的轮式移动机器人的基础上发展起来的。它具有的优点：1.它具有强抓地力（这一点有助于搜救机器人可以更好的行驶在灾难发生后的各种废墟中行动），2.行动稳定（有助于平稳的运送伤员避免二次受伤） 。但万事都有不足之处，履带式缺点是行动缓慢。综合所有因素我们一致决定履带式是更好选择。搜救机器人所需功能? 1.能够 自 主 并精确 寻找 幸存 者 位置 ，提 供 所需救助? 2.能够自主转弯避开阻碍物并保持正常活动? 3.能够在昏暗的环境下找出并记录搜救施救路线? 4.装备影像传送与通信设备装置，以便及时获得幸存者各项身体资料名师资料总结 - -

6、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 搜救机器人功能1 实现方法能够自主并精确寻找幸存者位置，提供所需救助1.红外传感器红外传感器具有两个器件： 红外发射管和红外接收管， 红外接收管位于机器人的正前方， 两只红外发射管位于红外接收管的两侧。因为红外传感器能够穿透一般遮挡物看到50cm 150cm 内的情况。为了快速找出幸存者位置，此元件是我们首选。2.携带基本救援装备机器人需要携带： 绷带，引用水，食物，以及抗生素等基本药物。及时为幸存者

7、救助。搜救机器人功能2 实现方法能够自主转弯避开阻碍物并保持正常活动1.碰撞传感器机器人的下部放置一个碰撞系统，保证机器人的正常活动。 机器人的碰撞机构能够检测到来自360范围内物体的碰撞，使机器人遭遇到来自不同方向的碰撞后，能够转弯避开并保持正常活动。搜救机器人功能3 实现方法能够在昏暗的环境下找出并记录搜救施救路线光电编码器（记录路线）在机器人里有码盘和光耦（光电编码器）。光电编码器主要作为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - -

8、 - - - 控制的反馈信号。光耦通过测定随轮轴一起转动的码盘的转动角度，得到轮子所转动的圈数，从而判定距离并记录路线。搜救机器人功能4 实现方法装备影像传送与通信设备装置，以便及时获得幸存者各项身体资料摄像头与通信技术如今摄像头与通信技术已经十分成熟并得到了大范围使用，价钱也是十分合理，因此我们可以借鉴成熟的技术直接装入搜救机器人。这样减少了大量的设计与研究时间。使其它功能及机器调试时间得到更合理分配。搜救机器人总结更自主有效的救援是机器人开展接救工作的基础和前提，但灾难现场的复杂性对机器人的运动能力提出了很高的要求，虽我们的机器人只是在设想阶段， 有些地方或许目前还不能达到，因此我们需更努力的去学习，并不断创新，只有不断的创新人类才能更好的生活下去。最后我相信以后的搜救机器人的发展趋势必然是我们所想的方向。2011/10/28 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -