地震搜救弹跳小车的设计
机械创新大赛说明书-智能搜救小车
智能搜救小车参赛单位：襄樊学院物理与电子工程学院参赛团队队员：一、创新构思，方案设计1、作品总体方案简介：本作品是针对事故、灾难现场勘测、侦查、搜救等问题而研制的一款灾难现场智能搜救小车。
第一，在搜救小车上安装了由传感器、MCU、液晶显示器等构成的控制与监测系统，用以实时监控并显示灾难现场（如火灾、地震等危险事故现场，人很难达到的地方）的温、湿度、光线强度、人体红外线辐射强度等环境参数；第二，在小车上安装摄像头及无线视屏发射机，利用无线视频传输系统将由摄像机所拍摄的现场场景、状况及由控制与监测系统所监测到的现场环境参数实时传送至营救中心，并且在营救中心设置相应的显示系统进行实时显示，使远离危险现场的搜救工作人员能清晰的看到事故现场的场景且及时而准确的了解到灾难现场的一些主要环境状况，从而有效提高了搜救执行效率，进一步减小人员伤亡和财产损失；第三，在小车上与营救中心处安装了一对对讲机，从而可实现小车与营救中心之间声音信号的双向传送，即：营救工作人员可以通过对讲机向灾难现场发出搜救声，同时灾难中的幸存者也可以借助对讲机向营救中心发出呼救声，且当发现幸存者后就可以通过调整小车的位置来实现营救中心与待救者的视屏通话，从而为实现有目的、高效率、人性化的远程救援工作奠定了坚实的基础；第四，在小车上安装了探照灯，使该小车在白天和夜晚都能工作。
2、作品构思的主要思路：a、采用TI公司生产的高速数字信号处理器TMS320LF2407A作主控制器，以AT89C52单片机作为辅助控制器，利用各种传感器采集环境参数，然后送入控制器处理，通过对控制器编制程序，实现对灾难现场环境各项参数的监测；b、采用Sony 公司生产的1/3CCD、520线摄像头拍摄灾难现场情景，并采用无线视屏传输系统将拍摄的视屏的视屏实时传输至观测点；c、采用摩托罗拉对讲机T-5720，实现营救中心与待救者的视屏通话；d、采用27MHZ 的无线遥控器控制小车的前、后、左、右的运动。
地震灾害应急救援车的设计开发
地震灾害应急救援车的设计开发杨恒（北汽福田汽车股份有限公司，北京昌平 102206）摘要：文章系统的论述了地震灾害应急救援车研究目的意义，详细介绍了地震灾害应急救援车的设计原则、系统功能、系统选型及技术特点；分析了该救援车所具有的市场前景，旨在针对可能发生或出现的突发事件时能及时主动地采取有效救援措施，将地震灾害造成的损失降至最低程度。
关键词：地震；救援车；设计1 研究目的意义地震救灾是所面对的是一系列世界性的科学技术难题，当前，我国经济快速发展，城市发展和城镇化进程加快，人口高度集中，财富快速积累，各种突发灾害可能造成的破坏效应更加广泛、财产损失更加巨大，其对经济社会发展和公共安全构成的威胁更加严重。
“5·12四川纹川大地震”给国家和人民群众带来了巨大的损失，针对可能发生或出现的突发事件，如何更好地适应经济社会发展的需求，我们在发生突发事件时及时主动地采取有效措施，将地震灾害造成的损失降至最低程度，是我们面临的重要而紧迫的课题。
面对新的机遇和挑战，本着“为救援部门输送高质量的救援装备，提高地震应急救援保障能力”的原则，提出了“地震灾害应急救援车（以下简称“救援车”）的设计开发”这一研究课题。
选用先进可靠的装备，在设计时充分考虑到系统的升级换代，为其预留平台，保证该车在较长的时期内都是机动性较强、设备先进、美观、舒适的乘坐平台，用汽车作为载体，真正实现了保障的机动性；装备先进的救援设备，综合应用了目前先进的救援技术等，从而保证我救援工作人员在地震救援过程中的工作需要，将地震灾害造成的损失降至最低程度。
2 设计原则救援车主要由运载底盘、救援方舱、救援设备、工附具柜组成；考虑救援车的实际使用情况，在满足总体设计要求的基础上，合理布置内部设备，以确保救援车在使用上方便可靠，维修上简便。
救援车整车确定原则是：结构简单、操作安全可靠、使用维护方便、在总体布置时，应对整车设备进行合理的布置，注意前、后轴的轴荷分配比例及左右两侧的重量平衡，载荷分布合理。
地震逃生车的创新设计
车 身： ９ ｍ， ２ ｍ， ６ ｍ； 长 ０ｃ 高 ２ｃ 宽 ０ｃ 驱动轴 长 ：４ｃ 驱动 ６ ｍ；
轴 承 直 径 ：０ｍ 后 轮 直 径 ：４２ｍ 前 轮 直 径 ：０ ｎ ； 轮 模 ２ ｍ； １． ｍ； １ Ｉ 齿 ｒｎ 数 ： １ ； 条 模 数 ： １ ： 条 长 ：３ｃ 轴 承 套 ： Ｍ ．齿 ５ Ｍ ．齿 ５ ３ ｍ； 内径 ４ ｍ， ７ｍ 外 径 ８ ８ ｍｍ； 承 ： 径 ２ ｍｍ， 轴 直 ０ 直径 １ ｍ。 ５ｍ
１ 国 内外 研 究 概 况
目前 ， 国内有救援 小车 以直流 减速 电机为驱动 系统 ， １ 以 ６
位 单 片机 Ｓ Ｃ ０ １为 控 制 核 心 ， 过 光 电开 关 传 感 器 、 白线 ＰＥ６ 通 黑
传感 器、 近开关传 感器 、 接 电磁 铁进 行距离 探测 、 白线循 迹 、 黑 金属探测与拾 取， 实现 了 自动前进 与避障 。
样， 通过车把 摇摆就实现 了 ２个驱动轮交替驱 动逃生车 向前运
动 。 同 时 ， 生 车 车 体 设计 成 可 折 叠 式 担 架 ， 于救 援 。 逃 便
２ ３ 地 震 逃 生 车 主 要 参 数 ．
滑坡 、 雪崩等； 而发 生在 海底的强地震则可 能引起海 啸。 余震会
使破 坏 更 加 严 重 。 地 震 引发 的 次 生 灾 害 主 要 有 建 筑 物 倒 塌 、 山 体 滑 坡 以及 管 道 破 裂 等 引起 的 火 灾 、 灾 和 毒 气 泄 漏 等 。 外 ， 水 此 当伤 亡 人 员 尸 体 不 能 及 时清 理 ， 或 污 秽 物 污 染 了饮 用 水 时 ， 有
２ 设 计 内容
２ １ 设 计 目的 ．
图 １ 地 震 逃 生 车结 构 图
简单弹力小车制作方法
简单弹力小车制作方法
简单弹力小车制作方法
弹力小车是一种很有趣的玩具，它可以通过拉动弹力发射器来推动小车前进。
制作一个弹力小车并不需要太多的材料和工具，只需要一些简单的步骤就可以完成。
下面是制作弹力小车的主要步骤：
材料：
1. 纸板
2. 木棒
3. 弹力发射器
4. 轮子
5. 螺丝和螺母
6. 胶水
步骤：
1. 制作底板：用纸板剪出一个长方形底板，并在两端钻孔以便安装轮子。
2. 安装轮子：将轮子安装在底板的两端，用螺丝和螺母固定。
3. 制作支架：用木棒切割出两个长度相等的支架，并在其中一个支架
上钻孔以便安装弹力发射器。
4. 安装支架：将两个支架分别安装在底板的两端，用胶水固定。
5. 安装弹力发射器：将弹力发射器安装在支架上的孔中，用螺母固定。
6. 测试：将橡皮筋拉到适当的长度，放开观察小车是否能够前进，如
有需要可以调整橡皮筋的长度。
制作弹力小车并不需要太多的时间和材料，只需要按照上述步骤进行
即可。
制作完成后，可以在平坦的地面上测试小车的性能，并根据需
要进行调整。
弹力小车不仅是一个很好玩的玩具，也可以让孩子们学
习到一些基本的物理原理和手工制作技巧。
弹力车的制作方法
弹力车的制作方法
弹力车是一种受欢迎的户外运动工具，它结合了自行车和滑板车的特点，让人们能够更加轻松地穿梭于城市的街道和公园。
下面将介绍一种制作弹力车的简单方法。
我们需要准备以下材料和工具：
- 一根长约1.5米的圆形金属管作为车架；
- 两个大小适中的金属轮子；
- 一块厚度适中的木板作为踏板；
- 四个金属支架用于固定车轮和踏板；
- 一条弹性绳。
接下来，我们开始制作弹力车。
首先，将金属管弯曲成合适的形状，作为车架。
确保车架的长度和高度适合骑乘者的身高和体重。
然后，将金属轮子固定在车架的前后两端，确保它们能够自由转动。
接下来，我们需要将木板固定在车架上，作为踏板。
使用金属支架将木板固定在车架上，并确保它能够稳固地支撑人的重量。
我们需要安装弹性绳。
将弹性绳固定在车架的前部和后部，确保它能够提供足够的弹性和支撑力。
弹性绳的长度和张力应适合骑乘者的需求和偏好。
制作完成后，我们可以根据个人喜好对弹力车进行装饰，如喷涂漂亮的颜色或贴上个性化的贴纸。
但是一定要确保装饰不影响车辆的
安全和使用性能。
总的来说，制作弹力车并不复杂，只需一些简单的材料和基本的工具即可完成。
制作过程中要注意安全，确保每个零件的固定牢固，以免在骑行过程中发生意外。
希望这种简单的制作方法能够帮助大家制作出自己心仪的弹力车，享受快乐的骑行时光。
弹力小车制作方法
弹力小车制作方法
自制弹力小车是一种很有趣又很实用的动力装置，学习如何制作它，可以帮助您学习
关于机械原理、能量转换和机械运动的知识。
下面介绍的是一种简单的自制弹力小车制作
方法，它具有较高的可玩性，易于动手。
一、制作材料:橡皮带、两个螺丝、两个螺母、一个盒子、一根针、一把细针头螺丝刀。
二、制作步骤：
1.首先，将橡皮带固定在两个螺丝上，并用螺母将其固定牢固。
2.然后，将螺丝钻入盒子底部，用手一拧到底，确保螺丝不易松动。
3.最后，针头螺丝刀在小盒子四个角小心地钻出一个小洞，将橡皮带通过洞外侧给小
车拉起，弹力小车就做完了。
三、使用方法：
1.将弹力小车放置在桌面、地板或贴着墙壁，然后用手向下拉弹力小车，小车会被弹
到离拉的地方，从而达到运动的效果。
2.如果想要小车更好的运行，可以适当给小车两侧加上重量，这样可以获得更好的运
动效果。
3.为了降低小车运动时发出噪音，可以在小车底部加上一层厚厚的绒毛或纸片，这能
让小车运动时减少发出噪音。
四、注意事项:
1.制作弹力小车时，应确保橡皮带完全牢固，避免因弹力小车移动时松开而造成意外。
2.使用时应小心，避免造成摔坏等其它危险情况。
3.加重量时，尽量要选择轻的重量，以避免影响弹力小车的效果。
制作完自制弹力小车后，就可以随意让小车在桌面、地板和墙壁等地方飞行了，在愉
快的娱乐时光中，学习相关知识，同时又能享受到机械机械运动的魅力。
弹力小车制作方案
弹力小车制作方案一、引言弹力小车是一种基于弹簧机构的无电机驱动的车辆。
它利用弹簧的弹性特性实现车辆前进的动力，并且具有简单、环保的特点。
本文档将介绍弹力小车的制作方案。
二、材料准备制作弹力小车所需的材料如下：1.木板：用于制作车身和底盘。
2.弹簧：提供车辆的动力。
3.轮子：用于支持和运动。
4.螺丝和螺母：用于固定零部件。
5.轴承：减少摩擦，提高轮子的转动效率。
6.橡胶垫：增加弹簧的回弹力。
三、制作步骤1.设计和制作车身和底盘首先，根据自己的想法设计车身和底盘的样式，然后使用木板制作车身和底盘的框架。
确保车身和底盘具有足够的强度和稳定性。
2.安装弹簧将弹簧固定在车身的前部，确保其牢固且能自由伸缩。
可以使用螺丝和螺母将弹簧固定在车身上，并根据需要调整弹簧的位置以获取最佳的弹簧效果。
3.安装轮子和轴承在底盘的四个角落安装轮子，并在轮子和底盘之间安装轴承。
轴承可以减少摩擦力，并提高轮子的转动效率，确保车辆能够顺利移动。
4.安装橡胶垫在弹簧和车身之间安装橡胶垫。
橡胶垫可以增加弹簧的回弹力，使车辆能够在弹簧的作用下前进，并且提供更加顺畅的行驶体验。
5.测试与调整组装完成后，进行一些简单的测试。
观察弹簧是否具有足够的弹性，轮子是否能够顺利滚动。
如果出现问题，可以根据实际情况进行调整并重新测试，直到车辆达到预期的效果。
四、使用与注意事项1.使用环境弹力小车适用于平坦的室内和室外地面，避免在不平整或崎岖的地面上使用，以免损坏车辆。
2.弹簧调整如需调整弹簧的力度，可以通过更换不同类型或长度的弹簧来实现。
根据实际情况选择适合的弹簧，以获得最佳的弹簧效果。
3.维护与保养定期检查车辆的各个部件，确保其正常运转。
如有需要，及时更换磨损或损坏的零部件。
保持车辆的干净和整洁，防止灰尘和杂物进入车辆内部。
4.安全注意事项在使用弹力小车时要注意安全。
避免将手指等身体部位放入车辆内部，以免发生不必要的伤害。
使用时避免与他人发生碰撞，确保安全。
一种多功能智能搜救小车的设计
3910.16638/ki.1671-7988.2020.03.013一种多功能智能搜救小车的设计*张成，陆毅，段敏，韩昊东，王华东，赵志刚（辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁 锦州 121001）摘 要：由于灾害现场搜救人员难以迅速展开救援工作，设计出本小车，小车以STC89C52单片机为核心控制器，采用WIFI 模块进行人机互交，体感、声感和光感模块辨别位置，机械手执行用户操作，红外和超声波组合进行避障。
小车拥有成本低廉，操作方便，救援迅速等优点，具有较好的推广意义。
关键词：搜救小车；STC89C52；避障；机械臂中图分类号：U462.2 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)03-39-03Design of a Multifunctional Intelligent Search and Rescue Trolley *Zhang Cheng, Lu Yi, Duan Min, Han Haodong, Wang Huadong, Zhao Zhigang( School of Automotive and Traffic Engineering, Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121001 ) Abstract: Because of the frequent occurrence of natural disasters and accidents, it is an urgent problem to rescue the trapped people quickly. Because of the complexity of the scene, it is difficult to find the exact location of the trapped people. In view of this, the paper analyzes the possible situation in the disaster, designs the device, takes STC89C52 single-chip microcom -puter as the core controller, uses WiFi module for human-computer interaction, uses camera to reflect the scene situation, manipulator to remove obstacles in the field of vision, infrared and ultrasonic combination to avoid obstacles. The device has the advantages of low cost, convenient operation, rapid rescue and so on.Keywords: Search and rescue vehicle; STC89C52; Obstacle avoidance; Mechanical arm CLC NO.: U462.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)03-39-03前言近些年来，计算机软件编程的发展尤为迅速，各个领域趋向智能化，对机器人的需求越来越高。
便携式地震辅助搜救产品的设计
便携式地震辅助搜救产品的设计地震是一种破坏性极大的自然灾害，造成大量人员受伤甚至死亡。
在地震发生后，人员搜救的效率往往决定了生命的存亡。
为了提高地震搜救的效率和安全性，便携式地震辅助搜救产品的设计应运而生。
本文将探讨该产品的设计原则、功能和特点，以期为地震搜救工作提供有力的支持。
一、设计原则1.1 易操作性：地震辅助搜救产品应易于学习和使用，以便在灾难发生时被广泛应用。
它应该具备简单明了的操作界面和指令，使救援人员能够快速掌握使用方法，并能在紧急情况下迅速作出反应。
1.2 轻便携带：便携式地震辅助搜救产品应具备轻巧的设计，方便携带。
在地震后，道路往往被毁坏，救援人员需要迅速到达现场，因此产品的重量应尽量减小，以便救援人员能够方便地携带并使用。
1.3 多功能性：地震辅助搜救产品应具备多种功能，以应对不同的搜救情况。
除了能够探测人员的位置和状态外，它还应具备通信功能、环境监测功能等，以便救援人员能够全面了解搜救现场的情况，并及时与其他救援人员进行沟通。
二、功能和特点2.1 人员定位功能：地震辅助搜救产品应该能够准确地定位被困者的位置。
它可以通过装置在人员身上的定位芯片或者通过紧急呼叫装置等方式，将人员的位置信息传输给救援人员。
这样一来，救援人员就可以根据定位信息，快速找到人员并展开救援行动。
2.2 健康监测功能：在地震发生之后，被困者的健康状况可能会出现急剧变化，地震辅助搜救产品应该具备监测人员身体状况的功能。
通过内置的传感器和监测装置，该产品可以实时监测被困者的呼吸、心率、体温等指标，并将数据传输给救援人员，以便及时判断被困者的健康状况。
2.3 环境监测功能：地震场景往往充满危险，包括瓦砾堆、火源和有毒气体等。
地震辅助搜救产品还应该具备环境监测的功能，以便救援人员能够了解搜救现场的环境情况，并采取相应的保护措施。
该功能可以通过传感器来实现，可以监测气体浓度、温度和湿度等指标，并将结果及时传输给救援人员。
地震车的原理
地震车的原理地震车是一种专门用于抗震建筑设计和施工的工程车辆。
它通过采用一系列的技术手段和措施，使得车辆在地震发生时能够保持稳定，并且能够在地震后迅速恢复正常工作状态。
地震车的原理主要包括结构设计、防震控制和防灾管理三个方面。
首先，地震车的结构设计是保证其抗震性能的基础。
在车辆的各个部分都采用了抗震设计原则，包括车身、悬挂系统、操控部件等。
例如，车身采用了轻量化设计，以减小地震对车辆的影响。
另外，悬挂系统采用了多点支撑的方式，能够通过自动调整阻尼和刚度，实现车辆的动力平衡，提高车辆的稳定性。
其次，地震车通过防震控制系统提高其抗震能力。
防震控制系统是地震车的核心部分，其中包括传感器、控制装置和执行机构等。
传感器能够实时感知地震的强度和方向，控制装置能够根据传感器的信号进行实时分析和计算，执行机构能够根据控制装置的指令，对车辆进行调整，以保持车辆的稳定性。
例如，在地震车上安装了惯性制动器和惯性转向器，能够根据地震的力度和方向，相应地控制车辆的制动和转向，减小地震对车辆的影响。
最后，地震车的防灾管理是确保其在地震发生后能够迅速恢复正常工作状态的重要保障。
防灾管理主要包括预案制定、人员培训和资源准备等。
预案制定是指制定一系列地震发生后的应对策略和步骤，包括疏散指南、救援流程等。
人员培训是指对地震车驾驶员和施工人员进行地震应急知识和操作技能的培训，使其能够在地震发生后迅速采取相应措施。
资源准备是指地震车配备了应急装备和物资，例如应急通讯设备、救援工具等，以提高应对地震的能力。
综上所述，地震车的原理是通过结构设计、防震控制和防灾管理三个方面的综合手段，保证其在地震发生时能够保持稳定，并且能够在地震后迅速恢复正常工作状态。
地震车的原理的主要目的是保护人员的生命安全和减少地震灾害对建筑物和设施的损坏，为地震发生后的救援和重建工作提供支持。
在实际应用中，地震车的原理需要根据具体的工程需求和地震环境等因素进行调整和优化，以达到最佳的抗震效果。
便携式地震辅助搜救产品的设计
便携式地震辅助搜救产品的设计作者：娄舒婷刘雯婧潘芸卿邵永炜何林来源：《科技视界》 2014年第4期娄舒婷刘雯婧潘芸卿邵永炜何林（嘉兴学院, 浙江嘉兴 314001）【摘要】我国是多地震国家之一，相比其他国家，我国在应对地震灾难方面显然还有很多不足。
地震遇难人数高一直是我国不可回避的现实问题，而是否能及时准确的救出受灾人群在很大程度上决定了救援工作的成功率。
根据现有的生命探测仪的原理，本文介绍的是一款随身佩戴，外观简约时尚的地震辅助救援产品。
该产品内含一个可接收并放大人体心脏所产生电场信号的装置，与现有生命探测仪做配合，并搭配有可帮助压埋者稳定情绪给压埋者有生存希望的灯光装置，以实现压埋者的尽快获救。
【关键词】心脏电场；便携式；辅助地震救援0 引言地震应急救灾产品是保证地震救援工作以及人员自救工作完成的基础。
但与国外一些国家相比，我国的防灾意识，救灾工具等明显落后。
在国内，地震应急救灾产品一方面是从日本、欧美等国进口，另一方面由于缺乏专业的救灾类产品设计，多数是效仿或改良现有国外产品。
于此，我们发现一个设计创新的更广阔领域，救生设计使我们发现了新的设计价值，它不仅具有经济的意义，还有救死扶伤的意义。
我们一直在思考如何设计出能够探测到被困人员的生命信号，哪怕是及其微弱的信号，却没有注意到为什么不能设计一个产品能让被困人员与救援人员互动，互相交换信息呢？在已发明的产品中，多用搜索人体心脏所发出超低频电波形成的电场的原理，我们需要研究的就是如何放大这些信号，让搜救仪器更准确的定位被困者的位置，从而更快的救出遇难者。
笔者就以上这种情况，根据灾害救助产品的设计要点，设计了一款搭配生命探测仪使用的可接收并放大人体心脏电场信号并配有灯光装置的便携式地震辅助救援产品，在一定程度上，为地震救援工作出一份绵薄之力。
1 现状分析我国的地震活动分布范围广、频度高、强度大、震源浅，很多省、自治区、直辖市都发生过6级以上强震。
小车论文正文-弹跳机器人设计
第一章概述1.1 选题背景和选题意义灾难的来临无法预测，但是救援的快、及时、有效是我们的希望，让受灾之人及时脱离危险是我们的职责。
为救援而采用先进科学技术研制的小车，如地震救援专门用于大地震后在地下商场的废墟中寻找幸存者执行救援任务的小车。
这种小车配备了彩色摄像机，热成像仪和通讯系统。
这些小车在模拟现实的环境中完成了移动、定位、目标搜索、救援等行动。
在煤矿事故的抢险救援中，研制的小车采用履带式的走行机构，具有一定越障能力。
该小车具有环境侦察能力，可以通过在小车上安装光学监视装置，查看井下巷道的破坏情况，通过无线或有线网络传输实时视频图像。
身上安装了井下有毒气体、压力、温度等检测仪，对现场危险气体进行检查，确保救援人员的安全。
通过双向语音传送系统，小车可发挥“电话”功能，救援人员可及时了解被困人员的信息与周围环境，帮助井下人员树立信心，实现互助自救……为救援研制的小车举不胜数，并且随着小车的飞速发展，小车的功能日新月异，但目前大部分小车都存在翻越障碍等问题，因此救援弹跳小车应运而生。
基于上述背景，我们小组共同设计制作这地震搜救弹跳小车。
它主要利用车体上的弹簧压缩产生弹性势能，弹簧释放时，作用于地面的力反作用于小车，使小车向前跳跃前进，更好的解决了越障问题，并且当小车在行驶或翻越障碍物时发生翻车现象的情况下，我们的小车照样能够行驶以及跳跃。
这些功能使我们小车具有广泛的应用前景。
1.2 国内外目前研究状况1.2.1 国内外现状目前国内外的产品早已是多种多样：1.2.1.1 搜救▲“蛇眼”作用：到瓦砾深处救援的第一步是搜索。
幸存者埋在瓦砾堆中，用手去一点点地挖开瓦砾显然太慢，用重型机械去移动又有可能伤着人。
各种搜索仪器可以帮上忙。
“蛇眼”就是一种搜索仪器，它的学名叫“光学生命探测仪”，是利用光反射进行生命探测的。
仪器的主体非常柔韧，像通下水道用的蛇皮管，能在瓦砾堆中自由扭动。
仪器前面有细小的探头，可深入极微小的缝隙探测，类似摄像仪器，将信息传送回来，救援队员利用观察器就可以把瓦砾深处的情况看得清清楚楚。
多功能智能搜救小车的设计1
多功能智能搜救小车的设计李政清1王健2（1.三亚学院三亚 570200；2. 三亚）摘要：针对某些灾难现场救援人员无法及时到达，设计了基于STM32F103VE单片机为核心控制芯片的多功能搜救小车。
利用红外热释电传感器、影音录制、温湿度检测、光强检测、车距检测、无线传输等子系统采集幸存人员、灾难现场影音资料、温湿度、光线强度、小车的前后障碍物距离等数据，实时传输给救援人员，为救援指挥部提供有价值的参考信息，实现从盲目救援到理性救援的重要转变。
最后，通过实验测试证明各子系统工作正常，安全可靠，达到设计要求。
关键词：智能搜救，STM32单片机，OV7670，NRF24L01中国分类号：TN98 文献标识码：AMethod of Intelligent Safety Surveillance Based onThe Information Entropy of Motion RegionAbstract :Aim at the defect of traditional web surveillance system which need people to guard all the time, adopt the technique of digital graphic processing and wireless mobile communication to design a kind of intelligence safety surveillance system. The paper proposed adopt the technique of moving target detection, morphological filter, maximum border detection and information entropy calculation to find the optimum frame, and use the frame to notify the subscriber. Combine with the ROI technique of JPEG2000 to complete algorithm fusion, achieve optimum frame pick-up and video compression. At the same time, design the hardware structure, adopt the detectiing circuit of passive body infrared ray and DSP+FPGA efficiency process structure. In the end, demonstrate the avail of moving region information entropy through simulation, maximum entropy represents the information in the video.Key words: moving object detection, information entropy, OV7670, NRF24L01中国分类号：TN98 文献标识码：A0前言近年来，各种各样的灾害如地震、矿难、煤气泄露、火灾等屡见不鲜，其带来的伤害也在所难免，首当其冲的是被困于灾难现场的人，然而由于种种原因致使救援人员无法进入灾难现场及时了解现场的各项环境参数和受灾情况，这对援救工作的开展造成了很大的阻碍。
多功能智能救援小车的设计
目录摘要.........................................................................................................1关键词......................................................................................................1 Abstract (1)K e y words (1)引言.........................................................................................................2 1多功能智能救援的概述 (2)1.1课题背景…………………………………………………………………………………21.2多功能智能救援车的技术概况 (2)1.3多功能智能救援小车的研究目的和研究意义 (3)2.方案的比较与选择 (3)2.1小车的车体选择 (4)2.2小车主控芯片的选择 (4)2.3小车自动循迹模块的选择 (5)2.4小车金属检测装置的选择 (6)2.5小车金属捡取装置的选择 (6)2.6小车避障模块的选择 (7)2.7小车显示模块的选择 (8)2.8方案的最终选定 (8)3硬件系统的具体设计与实现 (8)3.1智能救援车最小控制模块的设计 (8)3.1.1最小系统中时钟电路的设计 (9)3.1.2最小系统中复位电路的设计 (9)3.2智能救援车电源模块的设计 (10)3.2.1单片机供电稳压模块设计 (10)3.2.2驱动电路与其他模块稳压的设计 (10)3.3智能救援车电机驱动模块的设计 (11)3.4智能救援车循迹避障模块的设计 (13)3.4.1智能救援车循迹模块的设计 (13)3.4.2智能救援车避障模块的设计 (15)3.5智能救援车检测金属和转移金属模块设计 (16)3.5.1智能救援车检测金属模块的设计 (16)3.5.2智能救援车捡取金属模块的设计 (16)3.6智能救援车显示模块的设计 (17)4系统的软件设计 (18)4.1调速模块的设计 (19)4.2液晶显示模块的设计 (19)4.3小车检测与捡取金属程序流程图的设计 (21)4.4避障模块流程图的设计 (21)4.5循迹模块流程图的设计 (22)5结论 (22)参考文献 (24)附录 (25)致谢 (28)多功能智能救援小车的设计机械电子工程赵立民指导老师杨桂林摘要：本设计是以STC89C52为核心控制单片机，外部搭设了各种传感器、机械手和太阳能电池板。
基于慧鱼机构创新组合的废墟搜救小车救生辅助设备设计
摘要随着地震、暴雨、干旱等自然灾害的发生，人们发现当这种破坏性极大的自然灾害发生过后，人们在救援过程中发现，人类的力量是如此的渺小。
抗震救灾重在救灾，救灾贵在救人。
在救援的过程中人们也发现很多的问题和困难。
比如当人们发现废墟下压着人的时候。
由于周围环境复杂而不能够及时把人救出，从而让人们感到无比遗憾和痛苦。
本文设计的是一个废墟搜救机器人的两个主要的组成部件机械手及其放线装置，用于搜救被压在废墟下的人。
首先，本文将设计机械手和放线装置的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器手和放线装置的结构平台；在此基础上，本文将设计机械手和放线装置的控制系统，包括机械手和放线装置的活动范围和驱动方式的选择、机构的程序的设计。
最终实现的目标包括：机械手的活动更加灵活、效率更好。
放线装置的活动范围更大、活动越灵活。
关键词：机械手；放线装置；机械控制；机械设计AbstractAs earthquake, rainstorm, drought, and the occurrence of natural disasters, people found that when this destructive great natural disasters in relief after discovery in the process, human power is so small. Disaster relief, lies on disaster rescue. In the process of rescue people also found that many of the problems and difficulties. Such as when people found the man down when the ruins. Due to the complex environment and the person can not timely rescue, which makes people feel very sorry and pain.This will design a robot manipulators and search ruins pay-off unit, used to rescue the pressure was in ruins. Firstly, this paper will design and structure of the manipulator pay-off unit, and then choose the suitable way, driving mode of transmission, machine and equipment structure platform; pay-off On this basis, the paper will design and drawing of the manipulator device control systems, including manipulators and unreeling device range of activities and drive mode selection, organization of the program design. The final goal of the manipulator activities include: more flexible, efficiency is better. The activities of the pay-off unit is bigger, more flexible. ActivityKeywords: manipulator device；mechanical drawing；control and mechanical design目录1 绪论 (1)1.1 本论文的设计背景和意义 (1)1.2 废墟搜救设备的类型 (2)1.3废墟搜救机器人的历史和现状 (2)1.4 本论文研究的内容 (2)2 放线装置的设计 (4)2.1放线装置的设计 (4)2.1.1德国慧鱼 (4)2.1.2 放线方式的选取 (4)2.2 放线装置的模型图 (5)2.3驱动方式 (6)2.4 传动方式 (7)2.5 放线装置的控制方案与分析 (7)2.6 放线装置的运行程序 (8)3 机械手的设计 (9)3.1机械手的概述 (9)3.1.1机械手的历史、现状 (9)3.1.2 机械手的发展趋势 (10)3.2机械手的设计要求 (11)3.3 机械手的设计 (11)3.3.1机械手的两种设计和选取 (11)3.4 驱动方式 (13)3.5 传动方式 (15)3.6 机械手的控制方案与分析 (17)3.7 机械手的运行程序 (18)总结与展望 (19)导师简介 ................................................................................................................. 错误！未定义书签。
抗震救灾车
附件4
“评选类项目”作品创作说明
创作思想（创作背景、目的和意义）近年来我国地震比较频繁，给人类带来了很多的灾
难很痛苦，但是当真正发生了地震，专业的抗震救灾车却很少；学生作这幅画是为了警示有关部门应该提供让人类更便利的生活，为人民服务。
当发生地震时，我们会第一时间得到救助和服务。
创作过程（运用了哪些技术或技巧完成主题创作，哪些是得意之处）
应用了画图中的直线、圆以及各种图案设置的工具，来为未来国家专门设计一辆抗震救灾的救护车。
原创部分
本作品完全是学生自己创作。
参考资源（参考或引用他人资源及出处）
制作用软件及运行环境
在学校的计算机室。
报送材料清单（作品及源文件等）
其他说明（需要特别说明的问题）。
弹力势能小车设计报告
弹力势能小车设计报告引言弹力势能小车是一种基于物理原理的玩具小车，通过利用弹力势能的转化，实现小车的移动和动作播放。
本报告将介绍弹力势能小车的设计思路、原理及实现方式，并展示其在提高娱乐性和教育性方面的潜力。
设计思路弹力势能小车的设计灵感源自于机械弹射器。
我们希望设计一个能够自动驱动的小车，并通过储存和释放弹力势能来驱动其移动。
该小车既能提供娱乐性的玩耍体验，又能为儿童提供了解物理原理的机会。
原理及实现方式弹力势能小车的实现基于以下原理和实现方式：1. 潜能储存：通过将小车与一条拉力绳相连接，使得小车具备储存弹力势能的能力。
当拉力绳被拉伸时，潜能被储存。
2. 释放机制：设计一个释放机构，当拉力绳松弛时，释放储存的潜能。
这个机构可以是一个弹簧或弹性杆，用于在小车运动时提供推力。
3. 切换装置：为了控制小车的运动，需要设计一个切换装置。
这个装置可以是一个开关或者扳手，用于控制拉力绳的紧张程度。
4. 运动控制：通过设计车轮和驱动装置，实现小车的前进、后退及转向。
可以使用电机、摩擦带或齿轮等传动装置。
设计实现在实际的设计中，我们选取了以下环材料：1. 材料选择：我们选择轻便但稳固的材料，如塑料或轻金属，以确保小车的轻巧和耐用性。
2. 弹力装置：使用弹簧作为释放机构，以储存和释放潜能。
根据小车的尺寸和所需的弹力大小选择合适的弹簧。
3. 拉力绳：使用高强度的绳索，如尼龙绳，以确保拉力绳在运动过程中不会断裂。
4. 控制装置：选择适当的开关或扳手，用于控制拉力绳的紧张度。
可以考虑使用带有弹簧或齿轮装置的机械装置，以提供更好的操作体验。
5. 驱动装置：使用电机和齿轮传动系统，将弹力力量转化为小车的运动力。
可以选择具有可调速度和转向能力的电机。
潜力应用和效益弹力势能小车具有广泛的应用潜力和教育价值：1. 娱乐玩乐：作为一款刺激有趣的玩具，弹力势能小车可以提供乐趣和挑战，使得用户在玩耍中学习物理原理。
2. 教育教学：通过操纵和观察弹力势能小车，学生可以直观地学习弹力势能的储存和释放过程。
履带式探援小车结构与功能设计研究
履带式探援小车结构与功能设计研究摘要：在灾难发生后救援人员无法直接接触到被困者，为获取被困者的信息，可使用探援机器进入并探测，为搜救人员提供宝贵的救援信息，也可以为被困者送水和面包等食物以维持其生命。
本文正是探讨一种履带式探援小车，该小车底盘机构采用平行四边形的设计形式，可以行走于大部分障碍路面，其中重心平移特性更是加强了探测机器人跨越沟坎、台阶等障碍的能力。
同时，强劲的动力和小巧的外观设计更是让它能够进入到很多人员无法进入的地域进行侦查，将环境状况提供给救援人员。
蓄电池供电和低功耗设计，使其可长时间连续工作。
关键字：探援；平行四边形机构；重心平移特性Abstract: As the relief workers can not derectly contact with the trapped person after a disaster, in order to access to the information of the trapped person, the relief workers can use detector machine for valuable rescue information, or send water and food for the trapped person to maintain his life. This paper is to discussa kind of caterpillar detector car, which adopting the design of the parallelogram form can walk on the most obstacles road, among the translation characteristics strengthening the abilities of acrossing obstacles. At the same time, the strong power and small appearance design is to let it can enter into the space that man can not to investigate, providing rescuers with environment condition. Battery power supply and low power design make its long time to continuous work.Key words: detector; parallelogram frame; focus translation characteristics1 设计背景与意义在火灾、水灾、地震、矿难中救援破障应具有在各种艰难路况下行进的能力且能够抵抗部分残余灾害的影响如余震、高温、潮湿等。
地震救援车辆机动方案
地震救援车辆机动方案地震是自然界的一种灾害，一旦发生，往往会对人类社会产生严重的影响。
在地震救援中车辆的机动性十分重要，合理的车辆机动方案不仅可以提高车辆响应速度，还可以确保车辆开往途中的安全性。
本文将介绍一些常见的地震救援车辆机动方案。
灾情情况评估在地震发生时，首先要对灾情进行全面的评估。
灾情评估的目的是了解地震造成的伤亡情况、灾害范围等，为车辆机动方案的制定提供数据支持。
评估内容除了常规的灾情评估，还应对交通道路、桥梁、车辆等进行评估，了解交通状况。
选择道路选择可达性好的主干道路，能够大大缩短车辆行进时间，同时还要考虑是否易于车辆车型通过、路面情况等因素。
在选择路线时，要避免使用过于复杂和崎岖的道路，以保障车辆的安全，并确保车辆高速通行时减少摇晃和异响的出现。
同时，需要对道路的周边环境进行考虑，如避免路面上的交通障碍、杂草、植物等阻碍车辆运行。
另外，应考虑是否有足够的车行道、上下坡的合理性、交通标志和路标是否存在等问题，以便车辆能够方便地移动。
事前勘察在车辆机动中，事前勘察同样重要，勘察内容不应限于道路、桥梁的通行情况，还应对灾区周边进行充分的了解。
勘察内容包括：地形、交通状况、交通限制、有无设施及物资储备、现场视察灾区核心设备细节情况等。
除此之外，还应对重要的交叉口、路口、隧道、桥梁等部位进行详细的勘察，以便车辆逆行、调头时能够提前制定车辆的交通管制方案，避免发生车流堵塞、车辆交通事故以及意外事故的发生。
安排驾驶员地震救援车辆机动时，驾驶员的作用是非常重要的。
一定要遴选有经验、精神状态稳定的驾驶员，以确保车辆在道路上的安全运行。
同时，还需做好驾驶员的安全保障措施，如提供足够的防护设备、服装、工具以及疲劳、视力、听力等方面的充分考虑。
车辆选择和保养地震救援车辆机动的车辆选择应遵循轻快、安全、稳定、适应性强的原则。
并且，车辆的充电等基本功课也必须做好，确保车辆在行驶时充油、电或液压油等都是充足的。
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2010届优秀毕业设计（论文）推荐书教学单位：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名张威班级(学号) 机0606班题目地震搜救弹跳小车的设计指导教师签名：年月日指导教师推荐意见指导教师是否同意该论文编入优秀论文选集是□否□指导教师联系电话：（因编辑工作中对论文部分内容需进行修改和校对，请指导教师配合）学院毕业设计领导小组意见：组长签字日期：（学院公章）注：此表由指导教师填写，经学院评审通过后由教学单位签署意见加盖公章。
地震搜救弹跳小车的设计学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：张威(同组同学:彭秀英、陈辰、王冬)指导老师：王科社【摘要】设计制作的地震搜救弹跳小车能够进入那些可能有生还者的危险地方去搜寻生还者，并且通过远程无线控制，能使小车越过0.1m高的障碍物，即使翻转180°也同样能够继续行驶和实现弹跳功能。
【关键词】：救援；弹跳；越障；远程控制第一章概述为救援研制的小车举不胜数，并且随着小车技术的飞速发展，小车的功能日新月异，但目前大部分小车都是接触式的越障小车。
为了能够在自然灾害（比如地震）之后，迅速进入到危险的地方进行生还者的探测工作，并且能够实现跳跃式的越障功能。
因此，我与同组同学共同设计并制作了地震搜救弹跳小车。
1.1 目前国内外搜救设备的研究状况及发展趋势目前国内外的搜救设备多种多样，在搜救方面有“蛇眼”、热红外生命探测仪、声波振动生命探测仪等；在救援方面的有液压钳、救援小车、月球灯、小气垫、生存工具箱等。
搜救设备的发展趋势是结构简单化、体积缩小、使用简单、灵活。
1.2 地震搜救弹跳小车的研究内容1.2.1 地震搜救弹跳小车的用途该小车用于在地震后进入那些可能有生还者的危险地方去搜寻生还者，并且它是一个具有弹跳越障功能的小车。
1.2.2 设计目标1. 弹跳功能。
小车能够弹跳越过一定的障碍物。
2. 双向行驶。
小车双向均能实现正常行驶并且有弹跳的功能。
3. 实现无线远程控制。
4.结构紧凑，可以进入到狭小的地方作业。
第二章地震搜救弹跳小车分析与设计2.1 地震搜救弹跳小车的基本功能分析小车主要功能有：弹跳功能、生命探测功能、无线控制功能。
弹跳功能是主要功能，它主要利用释放车体上的蓄能元件，作用于地面的力反作用于小车，使小车向前跳跃前进，更好的解决了越障问题，并且当小车在行驶或翻越障碍物时发生翻车现象的情况下，小车照样能够行驶以及跳跃。
生命探测功能是小车能够利用小车上的生命探测仪去地震废墟中探测生还者。
无线控制功能是救援人员能够利用无线装置对小车进行无线控制。
2.2 结构方案的设计2.2.1 地震搜救弹跳小车的设计原理地震搜救弹跳小车的跳跃方式模仿大炮原理。
与发射大炮不同的是用压缩弹簧积聚的能量代替火药产生的能量，如图1所示。
当小车遇到障碍时，停止前进，后部内侧舵机通过撑杆以后轮为支点将小车抬起一定角度；车前端中部电机此时带动丝杠螺母压缩车后端中部发射机构内的弹簧；当压缩量达最大时，与车体活性连接的撞击块从车尾射出，冲击地面，以此获得反作用里，实现小车的跳跃。
2.3 地震搜救弹跳小车的主要技术性能参数及特点2.3.1 主要技术参数弹跳高度:≤0.2m ；调节角度:±90º；自身质量:5kg 。
2.3.2 主要特点1.能够实现基本的小车行驶功能，并且小车翻车后小车亦能前进无阻。
2.弹簧压缩蓄能以致能够实现弹跳的能力。
3.能够实现支撑小车形成一定的角度，小车翻车后亦能支撑一定的角度。
第三章 地震搜救弹跳小车总体设计计算3.1 总体设计计算设小车质量m 为5kg ，弹跳高度h 为100mm ，弹射角度为60°，竖着方向的初速度0V 为0，求末速度t V由牛顿第一定律 gh V V t 2202=-有 t V =1.4m/s则沿着弹射方向的速度： ︒=30cos 1t V V =1.62m/s 小车所需动量： 1mV p ==8.1kg.m/s弹簧在释放过程中，弹射筒与地面接触，所以动量不守恒。
小车所需动能： 221mV E k ==6.53J 设弹射时的能量利用率 =η75%，弹簧压缩量x = 40mm ，弹簧刚度系数为k ，则小车实际所需总 图1 地震搜救弹跳小车结构图能量由 22kx E =有： ηK E E ==26.1J 从而求出弹簧刚度为 k=32.6N/mm ，弹簧需要的最大压缩力 kx F =max =1304N 。
3.2 驱动电机的选择小车装有两个车轮电机，由控制电路控制，分别驱动四轮，完成小车平地行走和转弯。
设小车的行走速度v 为0.2m/s ，车轮与地面的摩擦因数f 取0.5，小车质量m 为5kg ，电机功率η为0.8，车轮半径R 为50mm 。
小车所需功率 ： mgfv P ==5×9.8×0.5×0.2=4.9 W则单个电机所需功率： η21P P ==3.26 W 选取电机OT-RT-390（395）PH 直流电机。
3.3 弹簧压缩电机的选择电机的作用驱动丝杠螺母，压缩弹簧，积聚能量，准备弹射。
由上可知电机的推力F 等于弹簧压力加上解脱卡笋的推力，取丝杠与螺母之间的静摩擦因数f 为0.5，丝杠中径d 为15mm ，摩擦面最大正压力F max =1304N ，则所需电机扭矩： 2max max d f F T ⨯⨯==4.9N ·m 根据公式 9550P T n= 选取电机OT-RT-380（385）PH 直流电机（功率为60W ）。
3.4 舵机的选择舵机的作用是在小车要弹跳时，带动摆杆支起小车到达一定角度。
使用选择的舵机的型号为TowerPro MG995，共两件。
第四章 地震搜救弹跳小车方案主要零件的设计与计算4.1 滚动丝杠、螺母副的验算丝杠螺母传递的最大力F 为1540N ，最大扭矩T 为5.8N ·m ，丝杠小径d 为12mm ，材料为45钢，表面硬化处理，许用抗拉强度[]σ=160MPa ，许用剪切强度[]τ=80MPa 则 丝杠的拉应力： AF =σ=13.6MPa ≤160MPa 丝杠的扭转切应力 ： 316d T πτ==17.1MPa ≤80MPa 所以丝杠强度够。
4.2 弹簧的选择弹簧为储能元件，动作过程中通过电机带动丝杠螺母压缩弹簧，储存能量，最后释放撞击块冲击地面，以此给小车一个冲量，实现跳高。
根据弹簧需要的刚度k=32.6N/mm 和弹簧需要的最大压缩力 1304N ，选用的弹簧直径d = 3 mm ， 弹簧中径 D =14mm ，有效圈数n = 9。
4.3 卡笋的设计与校核卡笋的作用是在弹簧压缩时，阻挡套筒弹射，要发射时能在外力作用下弹开，实现弹射。
卡笋的材料选45钢，如图2所示为卡笋轴。
取其横截面为圆形，许用挤压应力Mpa p 67][=σ，压入长度L =5mm ，压力m ax F =1304N ， 许用应力[τ]=30MPa 。
由 DLF =σ=Mpa p 67][=σ ⇒ D = 3.8mm 42dF πτ==[τ] ⇒ d = 9.8mm 取卡笋轴直径 D = 10mm 。
图2 卡笋轴 图3 卡笋能量释放板 4.4 卡笋能量释放板的设计与校核其与螺母固性联接，并与螺母一起随丝杆的转动前后运动，到达预设位置后，压缩卡笋机构的弹簧，使卡笋向车体两侧滑动，以致释放能量，达到弹射套筒弹射的目的。
材料45钢，如图3所示。
弹簧的总压力为1304N ，则每个卡笋的受力F = 652N 摩擦因数f = 0.3，斜面角度α=70°，则 要让卡笋侧移所需克服的摩擦力Ff F =1=195.6N卡笋受在上述摩擦力方向的分力00220cos *20sin F F ==209.5N>1F (可以实现开锁)根据结构要求，取臂的最外端到中心的距离L = 41 mm ，板的厚度h = 5mm ，两同心圆半径R = 20mm ，r = 10.5mm ，小臂的长度为24mm ，取许用弯曲应力[σ]=100MPa ，则最大弯矩 Fl M == 26.7N ·m抗弯截面系数 62bh W ==3921065)2140(m -⨯- 则 WM =σ=33.7MPa<[σ] (安全) 4.5 弹射筒及其导向件的设计校核 弹射筒的作用是在小车准备弹跳时，在丝杆驱动螺母积蓄能量后冲击地面，在小车离地过程中能提供小车足够大的冲力，材料为45钢，如图4所示。
弹射筒与其保持架之间的链接为一槽与一导向件。
键宽b 为5mm ，键高为h 为8mm ，键长L 为78mm ，两端为半圆，材料为45钢，许用切应力[]=τ40MPa ，套筒直径D 为50mm ，扭矩T 最大为1.6N ·m 。
bb L D T )(2-=τ=0.17MPa<[]τ (安全) 第五章 地震搜救弹跳小车方案控制部分的选用地震搜救弹跳小车控制部分采用一个Arduino Duemilanove 328控制板，一个DFduino 传感器扩展板，两个直流电机驱动模块DF-MD V1.3， 一套APC220无线数传，两个行走驱动电机，一个弹射驱动电机，两个TowerPro MG995舵机。
小车的控制主要由人通过小车上的微型摄像头来观察外围环境，实施人工远程无线遥控，自备能源，到各类不适合人进入的地方，完成侦察任务。
第六章 地震搜救弹跳小车的三维模型及仿真图5 弹跳小车三维仿真图图4 弹射筒通过Proe软件对弹跳小车三维模型进行仿真，均符合要求。
第七章结论整个设计过程合理，符合预定设计要求，实物模型能够完成预定功能。
经过多次实验，实验效果良好，小车基本能够实现所有预定功能，弹跳高度达到100mm，小车支撑角度在45°左右。
该项目参加了“北京汽车”杯首都高校第五届机械创新设计大赛，并且获得二等奖的成绩。
参考文献[1] 《机床设计手册》编写组编.机床设计手册.2上、下册，零件设计.北京：机械工业出版社，1979[2] KollmannF.D.Rotating Elasto-Plastic Interference Fits.Trans.ASME，80-C2/DET-11[3] Mechanical Drive(Reference Issue).Machine design.52(14)，1980[4] 濮良贵主编.机械设计第8版 [M] .北京：高等教育出版社.2006[5] 郑文纬，吴克坚主编.机械原理.第7版.高等教育出版社.1999[6] 程能林.产品造型材料与工艺.北京理工大学出版社，2002[7] 戴雄杰主编. 摩擦学基础. 上海：上海科学技术出版社.1984。