救援机器人
救援机器人
救援机器人作用:地震废墟寻找生命、帮助破拆，代替人工进入废墟，进行搜救，。
一方面可以进入人工搜救所达不到的地方；其次，对救援人员生命安全的一个保障。
应用技术：热源感应技术、生命探测技术、摄影技术、红外扫描技术，空中监测技术、红外遥感技术。
应用设备：热源感应器、生命探测仪、夜视摄像头、二氧化碳检测器、输氧设备、给养运输设备、螺旋桨（穿梭废墟之中的空中无人机）商业模式：主要应用于消防，解放军，这些官方部门，主要销售给他们，销售给政府，保证百姓与营救人员的人身安全，使安全系数最大化。
风险：任何发明都是有风险的，然而我觉得这个最大的风险就是机器人到废墟深处运行出现问题，例如出现卡壳现象，死机，信号被干扰，所以这个都是技术上可以避免的，这个风险还是可控的。
思想来源：在一个废墟中，我们不可能每一个细节都做的尽如人意，很多种情况都需要我们人工深入救援。
例如滨河工业区的爆炸，如果不是消防员进入火场勘测，而是机器人进入勘测，先行解除隐患，我们可以减少一大部分伤亡，而且可以更加从容的制定出应对策略，可以有更多的时间、想出更好的办法。
化工厂爆炸，会生成很多对人体有害的物质，这无疑是对人身安全的一种威胁。
日本福岛的核爆炸，就很好的应用到了机器人救援技术，使伤亡大幅降低。
从2008年汶川地震到现在8年。
8年以来，我们地震灾后救援时间在一点点缩短。
正因为加入了机械力量，降低了破拆得难度，使伤亡系数降低。
此创意具有很大的发展潜力。
具体模型架构：仿照航母的结构进行设计，制作出一个类似于“母子机”的这么一款机器人，一个大的机器人里装上具有不同功能的小机器人，生命探测，红外监测，废墟勘探这些需要进入狭小的空间的工作，交给小机器人去做，大机器人主要负责表面勘测，根据小机器人反映回来的废墟下的影像进行破拆，可以大大的降低人工挖掘的难度。
利用机器人之间的配合取代人为体力的调配问题。
大机器人利用太阳能转化为电能进行工作，小机器人靠大机器人供电实现工作。
机器人救援7-1(RoboCupRescue)
Command
Command
move say target message tell message extinguish target rescue target load target unload target clear target
2D Monitor
2D Monitor
资源链接
RoboCupRescue仿真服务器的安装及运行 仿真服务器的安装及运行
仿真程序服务器的在Linux下运行，需要java开发平 台的jdk1.5, 编译器需要gcc3.40或者以上。硬件配 置要求比较高 客户端的源代码是公开的，可以借鉴别人的底层代 码来做初期的开发工作。客户端利用UDP/IP和 TCP/IP协议并且通过7000和8000端口和服务器进 行连接。可以在一台机器上同时运行客户端和服务 器，也可以分布在好几台及其上运行。
特定出入口，可燃烧，倒塌 需要救助的人，有HP，饥饿，毅力，疲劳等设定 类似市民，需要救助，并且不能通过被毁的路段 可灭火，但不能离消防车过远，同样有死亡设定 原地不动的消防车，可进行不同单位间的通信 可救人，但是每辆车只能搭载一个急救病人 所有市民（活着）的最终归宿，挽救病人 清路障，救人（配合医生） 不动的警车
行为模拟计算
ea(t)=fa(xa(t),sa(x(t)),ua(t),t) xa=个体能力 ea(t)=个体对全局返回值 sa(x(t))=周围环境和个体影响 ua(t)=全局对个体的赋值
Rescue Simulator
Communication
Communication
世界模型
建筑 市民 汽车 消防员 消防局 救护车 医院 警察 警察局
RoboCupRescue仿真系统介绍 仿真系统介绍
救援机器人分类及特点
救援机器人分类及特点【摘要】救援机器人是一种能在灾难救援中发挥重要作用的机器人。
根据功能，救援机器人可以分为不同类别，如搜索救援、救援运输等。
按照行动能力，可以分为陆地、水下、空中等类型。
救援机器人具有自主性强、适应性强和速度快的特点。
自主性强使其能够自主完成任务，适应性强使其可以适应各种环境，而速度快则能够迅速响应灾难救援需求。
救援机器人在救援中扮演着重要角色，为救援行动提供了有效支持。
由于其多样化的功能和强大的特点，救援机器人将在未来的灾难救援工作中发挥越来越重要的作用。
【关键词】救援机器人、分类、特点、功能、行动能力、自主性、适应性、速度、灾难救援、重要作用1. 引言1.1 救援机器人分类及特点救援机器人是一种应用于灾难救援和紧急救援任务中的特殊类型机器人。
它们能够在受灾区域或其他危险环境中执行各种任务，包括搜索和救援受困人员、提供医疗救治、清理灾害现场等。
救援机器人的分类主要基于其功能和行动能力，以及具有一些共同的特点。
基于机器人功能的分类包括多种类型，比如搜索与救援机器人、医疗救护机器人、搜救机器人、救火机器人等。
这些机器人根据不同的任务需求，装备有各种传感器、机械臂和其他设备，能够灵活应对各种复杂情况。
基于机器人行动能力的分类主要包括地面机器人、空中机器人和水下机器人。
地面机器人可以在陆地上移动，搜救受困人员；空中机器人可以飞行在空中，迅速响应，提供俯视图像；水下机器人可以潜水到水下危险区域执行任务。
救援机器人具有自主性强的特点，能够根据预设的任务执行路径独立完成任务。
其适应性强，能够适应各种恶劣环境，如高温、有毒气体等。
而且救援机器人速度快，能够在最短时间内到达灾害现场，展开救援行动。
在灾难救援中，救援机器人发挥着重要作用，可以帮助减少人员伤亡，提高救援效率，对于救援工作有着不可替代的重要地位。
的研究和发展，将进一步提升救援机器人在灾难救援中的应用价值。
2. 正文2.1 基于机器人功能的分类救援机器人的分类可以根据其功能来划分，主要分为几类：搜索救援机器人、救援运输机器人、救灾物资分发机器人和医疗救援机器人。
救援机器人简介介绍
救援机器人的应用领域
事故现场救援：如火灾、化学泄 漏等事故现场，救援机器人可以 协助消防人员，执行灭火、侦查 等任务。
深海和太空救援：在深海或太空 探索中，救援机器人可用于执行 失事船只或飞行器的搜救任务， 以及运送生活物资。
自然灾害救援：地震、洪水、雪 崩等自然灾害发生后，救援机器 人可以进入危险区域，寻找幸存 者，运送物资。
救援机器人的发展历程
早期概念阶段
早在20世纪，人们就开始设想使 用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器人进行救援活动，但由于 技术限制，这些想法一直未能实
现。
技术发展阶段
随着技术进步，特别是传感器、计 算机和人工智能等领域的发展，救 援机器人的设计和制造成为可能。
实际应用阶段
近年来，救援机器人已经开始在实 地救援活动中发挥重要作用，如地 震、火灾等灾害现场的搜救工作。
军事救援：在战场环境下，救援 机器人可用于搜寻伤员，运送医 疗物资，甚至直接参与战斗救护 。
综上所述，救援机器人在各种紧 急情况下发挥着越来越重要的作 用，随着技术的进步，其性能和 应用范围还将不断扩大。
02
救援机器人的技术特点
救援机器人的技术特点
• 救援机器人是一种特殊类型的机器人，设计用于在灾难、事故或其他紧急情况下执行救援任务。这些机器人通常配备有多 种传感器和工具，以便在各种复杂环境中进行操作。以下是救援机器人的一些主要技术特点。
03
救援机器人的应用场景
救援机器人的应用场景
• 救援机器人是一种特殊类型的机器人，设计用于在危险或不 易人类进入的环境中执行救援任务。这些机器人通常配备有 多种传感器和工具，以应对各种紧急情况，并能在救援行动 中提供重要的支持和帮助。以下是救援机器人的几个主要应 用场景
盘点日本地震救援机器人执行营救任务
盘点日本地震救援机器人执行营救任务/图2011-03-15 17:53 来源: 滚珠丝杠网业务合作伙伴中移动四大举措超常规孵化3G应用酒店优惠券经济型酒店团购会员——3折促销日售千单游戏网游史玉柱:我不反对自己的孩子玩网络游戏(图)芯片产能晶圆双雄接单旺上海乐园上海迪士尼：恋爱十年终“领证”酒店东莞佛山酒店复制东莞模式加强两地合作新能源光热光伏光热产业互相指摘受政策“照顾”价格猪肉解读4月CPI :猪肉价格暴跌是祸首广东深圳市2009年12月15日报警主机网上报价——慧关键词：美国日本核电站机器人蟑螂任务轮子蛇形讯继日本福岛第一核电站一号、三号机组发生爆炸事故之后，其二号和四号机组又于15日相继发生氢气爆炸。
东京电力公司承认，第二核反应堆核燃料棒的一大半可能已经熔化，并有可能出现崩塌的最严重问题。
日本陆上自卫队的一支穿戴特殊防辐射服的防化部队，已经紧急开赴福岛第一核电站，接替原先派往核电站的中央特殊武器防护部队。
在15日早些时候，福岛第一核电站站长已经宣布撤离一部分专家。
同时，日本自卫队防化部队也已撤离。
美国《大众科学》杂志报道，地处地震多发区加之对机器人技术的痴迷促使日本大力研制搜救机器人，以应对可能发生的地震灾害。
救援机器人日本消防厅的救援机器人RoboCue图片中的这款机器人名为“RoboCue”，看似要将人体模特的脑袋吞进肚子，实际上却是在执行营救任务。
在设计上，这款来自东京消防厅的救援机器人负责在火灾现场——尤其是爆炸现场搜寻伤者，同时也能在自然灾害发生时发挥巨大作用。
RoboCue能够利用超声传感器和红外摄像机锁定被困人员方位，同时还能将伤员轻轻地放到担架上以转移到安全地带。
值得一提的是，它还随身携带着氧气瓶。
蛇形机器人8米长的蛇形机器人这款蛇形机器人出自日本著名搜救机器人研究员田所悟志之手，主要任务是搜索而不是营救。
它身长26英尺（约合8米），直径只有几英寸，依靠马达驱动的尼龙刚毛向前移动。
救援机器人
地震、火灾、矿难等灾难发生后，在废墟 中搜寻幸存者．给予必要的医疗救助，并尽快 救出被困者是救援人员面临的紧迫任务。实际 经验表明，超过48小时后被困在废墟中的幸存 者存活的概率变得越来越低。 由于灾难现场情况复杂，救援人员自身安 全得不到保证，废墟中形成的狭小空间使救援 人员甚至救援犬也无法进入。灾难救援机器人 可以很好地解决上述问题。
无线通讯方式的稳定性较难保证，即使在穿透性能最佳
的频段，也会由于带宽及各种干扰的影响使得通讯无法正 常进行。“911”事件的救援工作证明，无线方式的机器 人大约有25％以上的时间无法正常通讯。稳定可靠的通讯 方式是当前救援机器人领域需要很好解决的关键问题之一。
3.4 传感器融合
由于救援现场环境的复杂性，对传统的室内 结构化环境下传感器数据的处理算法不能满足救 援工作的需要。如通过视频图像对幸存者的检测， 由于灰尘、烟雾等的影响使得识别变得非常困难， 通过检测到声音的方向辨别幸存者的方位，也由 于现场噪音的影响而变得很困难。因此，为了完 成搜索并发现幸存者，必须通过多种传感器数据 的融合，研究更加有效的识别算法。
(a)正常状态
图2-1 美国Irobot公司 packbot多态救援机器人
（b）直立状态
（a）平躺状态
（b）半直立状态
（c）直立状态
图2-2
加拿大Inuktun公司Micro VGTV多态救援机器人
2.3 仿生救援机器人
虽然履带式可变形多态机器人可根据搜索空 间的大小改变其形状和尺寸，但受驱动方式的限 制，其体积不可能做得很小。为了满足对更狭小 空间搜索的需要，人们根据生态学原理研制了各 种体积更小的仿生机器人，其中蛇形机器人就是 其中很重要的一类。
2、国内外研究现状
仿生救援机器人ppt课件
二、研究现状
• 1.蟑螂救援机器人
• 最近，加州大学伯克利分校的科学家们研制出 了一种新的机器人，它很适合钻过狭窄的缝隙， 这在地震等灾难的搜救工作中可以发挥作用。 为了制造出伸缩自如的机器人结构，研究者们 可是认真地对蟑螂进行了好一番观察试验。在 实验室里摆弄蟑螂是有些恶心，不过令人生厌 的蟑螂可是自然界的钻缝大师，它们灵活适应 环境的外骨骼其实很有借鉴价值。
• 国内一些科研单位也在开展蛇形机器人的研究工作。 上海交通大学1999年研制了一种仿蛇机器人样机 (图7)。该机构由一系列刚性连杆连接而成的自 由 多刚体系统,由步进电机控制两刚性连杆之间的夹 角,使连杆作平面运动,连杆两边装有滚动轴承作车 轮,滚动轴承只改变纵向和横向摩擦系数之比。 中 国科学院沈阳自动化所2001年基于可重构的思想研 制了一种模块化蛇形机器人, 该蛇形机器人由8个单 自由度关节模块组成,长约0.5米
• 2.蛇形机器人 • 日本的Hirose教授第一个从仿生的观点研究蛇形机 器人,他对蛇的运动形式有较深的研究,并提出了用 蛇形曲线来描述蛇的蜿蜒向前运动,很好的模拟了实 际蛇的运动。Hirose教授还研制了一系列蛇形机器 人样机,最新的样机ACM-R3如图1所示,其结 构是由 两个串联的一个自由度的关节组成一个模块,他们的 轴线互相垂直,从而可以实现三维空间运动,每一节 安装一对很大的被动轮,不但可以改变机器人运动的 纵横摩擦系数比;并且可以把机器人的整个躯体包围, 起到保护的作用。且该机构翻滚90度后,照常运动, 大大的提高了机构适应环境的能力。该机构结构简 单,灵活的实现平面和空间运动,并可以实现直接单 元驱动、侧面滚动、螺旋运动、S曲线空间运动等各 种运动形式
• 高速摄影机记录下了蟑螂钻过缝隙的一系列步 骤：它们首先用触角试探出口，将两个触角都 伸出缝隙，接下来，它们将身体斜向下，让头 部和前肢冲出缝隙，再挣扎着拖动身体通过。 蟑螂身上交叠的外骨骼体现出了极好的灵活性， 不仅是一道窄缝，它们在连续的狭窄空间中依 然表现良好。随着缝隙越来越窄，蟑螂们的身 体压缩程度越来越高，腿部也逐渐摊平，但它 们的脚到身体中线的距离却基本保持不变，这 使得肢体能够最大限度地提供前进的推力。
救援机器人简介演示
空中救援机器人一般具备高精度的GPS定位系统，以实现快速定位。 同时，它们还需要具备强大的推进系统，以便在空中快速移动。
03
空中救援机器人通常具备自主导航和避障功能，能够在复杂的环境中 自主飞行，提高搜救效率。
04
空中救援机器人还需要具备强大的承载能力，能够携带救援物资，如 食物、水、药品等，为被困人员提供及时的援助。
05
未来展望与挑战
未来展望与挑战
• 救援机器人是一种专门设计用于在危险或灾难环境中进行救援 任务的机器人。这些机器人可以在人类难以进入或危险的环境 中进行工作，以减少救援人员的风险和提高救援效率。
THANKS
谢谢您的观看
03
救援机器人的关键技术
感知与识别技术
01
02
03
04
红外感知
利用红外线传感器感知热源， 在黑暗或烟雾环境中识别生命
体。
超声波感知
通过发射超声波并接收回波， 检测障碍物和地形变化。
视觉识别
利用图像处理和计算机视觉技 术，识别目标物体和场景特征
。
声音识别
分析环境中的声音，如呼救声 、动物叫声等，以确定生命迹
01
03
火灾救援机器人还需要具备强大的承载能力，能够携 带救援物资，如呼吸器、灭火器等，为被困人员提供
及时的援助。
04
火灾救援机器人通常具备自主导航和避障功能，能够 在复杂的环境中自主移动，提高搜救效率。
空中救援机器人
01
空中救援机器人主要用于山区、森林等地区的搜救工作，它们能够快 速到达现场，寻找被困的人员，并实施救援。
地震救援机器人还需要具备强大的承 载能力，能够携带救援物资，如食物 、水、药品等，为被困人员提供及时 的援助。
救援机器人最全PPT资料
图 1-1 研究院救灾机器人
图 1-2 中科院救灾机器人国防科技大学在2001 3、救援机器人关键技术问题
“911”事件的救援工作证明，无线方式的机器人大约有25％以上的时间无法正常通讯。 3、救援机器人关键技术问题
年研制了一种蛇形机器人， 目前救援机器人主要采用人工控制方式来实现机器人的导航。
8公斤，能像蛇一样扭动身躯，可前进、后退、拐弯和加速，其最大速度每分钟可达20米，头部是机器人的控制中心。
2、可变形(多态)救援机器人
长1.2米、直径0.06米、重 虽然履带式可变形多态机器人可根据搜索空间的大小改变其形状和尺寸，但受驱动方式的限制，其体积不可能做得很小。
2005年中科院沈阳自动化研究所与 国际救援系统研究院联合成立的中日救援与安全机器人技术研究中心，在沈阳揭牌成立，这标志着
3.3 人机通讯方式
目前常用的通信方式有 无 线 和 电 缆 两种方式。
电缆方式可以稳定可靠地实现机器人和操作者之间的信
息传送。但电缆方式也存在一定的问题，随着机器人搜寻 范围的深入，线缆很容易发生缠绕而影响机器人的移动性。 研制收放灵活的电缆卷绕装置是解决目前有线通信方式机 器人通讯问题的关键。
3、救援机器人关键技术问题
3.1移动性／机械机构
移动性是救援机器人完成救援工作的决定因 素。机器人移动平台应该能够在恶劣废墟环境中 灵活地穿梭于狭小的空间之中，能够翻越障碍， 爬楼梯，穿越泥泞的道路等，且机器人的移动不 应对周围不稳定结构产生影响，以免发生二次坍 塌或爆炸等。此外，机器人还应该具备适应恶劣 环境的能力，具有防水、耐高温等能力。
Minitrac机器人
图 1-1
（c）SPAWAR的 urbot机器
2.2 可变性（多态）救援机器人
消防机器人
消防机器人随着科技的发展和进步，消防机器人逐渐成为消防领域的一种新型设备。
本文将介绍消防机器人的概念、发展历程、优势和挑战，并探讨未来消防机器人的前景。
一、消防机器人的概念及发展历程消防机器人是一种专门用于火灾救援的智能设备，它能够代替人类在高温、有毒、缺氧等恶劣环境下进行灭火和救援工作。
消防机器人的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时主要是以实验为主。
随着技术的发展和进步，消防机器人逐渐应用于实际的火灾救援中。
目前，消防机器人已经成为了消防领域的重要组成部分。
二、消防机器人的优势和挑战1、优势消防机器人具有以下优势：1、高效率：消防机器人能够在短时间内完成大量的救援工作，提高救援效率。
2、安全性：消防机器人能够在恶劣的环境下进行工作，有效保护消防员的安全。
3、精准度：消防机器人能够准确到达火灾现场的各个角落，进行精准的灭火和救援。
2、挑战消防机器人也面临着以下挑战：1、技术问题：目前，消防机器人的技术还不够成熟，需要进一步研发和完善。
2、成本问题：消防机器人的制造成本较高，限制了其推广和应用。
3、操作问题：消防机器人的操作需要专业培训，且操作复杂，需要改进。
三、未来消防机器人的前景随着技术的不断发展和进步，消防机器人的应用前景越来越广阔。
未来，消防机器人将能够更加智能化、自主化，能够适应更复杂、更恶劣的环境。
此外，消防机器人还将能够与其他设备进行联动，形成更加完善的消防系统。
四、总结消防机器人是一种新型的消防设备，它具有高效率、安全性和精准度等优势。
然而，消防机器人也面临着技术、成本和操作等方面的挑战。
未来，随着技术的不断发展和进步，消防机器人的应用前景将越来越广阔。
我们应该积极关注和投入消防机器人的研发和应用，为消防事业贡献更多的力量。
救援机器人简介演示
水灾救援
水下搜索
在水灾中，救援机器人可以进入水下环境，搜索并找到被困人员。
打捞和运输
救援机器人可以携带打捞设备，对被困人员进行打捞，同时还可以 运输物资和设备，提供必要的支持。
探测和测量
救援机器人还可以利用传感器和测量设备，探测水下的地形、障碍 物等信息，为救援人员提供决策依据。
其他灾害救援
核辐射救援
救援机器人将更加智能化，具备自主决策和学习 能力，能够根据环境变化做出快速响应。- 多功 能化发展
救援机器人需要具备高度智能化的技术，包括传 感器技术、控制技术、通信技术等，以实现自主 导航、决策和交互等功能。- 环境
救援机器人通常采用高性能电池作为动力源，如锂电池、镍氢电 池等。
能量管理
电源技术涉及能量管理策略，通过优化功耗、回收能量等方式， 延长机器人的工作时间。
充电方式
电源技术还需支持快速充电功能，以便在必要时为机器人快速补 充能量。
06
未来救援机器人的发展趋势和 挑战
未来救援机器人的发展趋势和挑战
发展趋势- 智能化发展 面临的挑战- 技术挑战
控制技术
运动控制
01
救援机器人需要具备稳定、精确的运动控制能力，以实现自主
行走、越障等动作。
路径规划
02
控制技术还包括路径规划，根据感知到的环境信息，为机器人
规划出安全、有效的行进路线。
决策与任务执行
03
控制技术还需处理各种决策问题，如任务选择、优先级排序等
，确保机器人在执行任务时能够做出正确的决策。
通信功能
救援机器人可以与外界建立通 信联系，及时传递被困人员的
状况和位置信息。
自主导航功能
救援机器人具备自主导航能力 ，能够在复杂的环境中自主行
未来救援机器人与技术的紧急援助
未来救援机器人与技术的紧急援助人类社会在面对自然灾害、事故以及其他紧急情况时，经常需要进行迅速而有效的救援工作。
未来救援机器人与技术的发展为这一挑战提供了全新的解决方案。
本文将探讨未来救援机器人的种类与功能，以及这些技术如何实现紧急援助。
一、多功能救援机器人的种类未来救援机器人的种类繁多，根据任务的不同分为多种类型。
首先是火灾救援机器人，它们通常配备高温耐受外壳和防火设备，能够进入危险区域进行火场勘察、救援被困人员和灭火等工作。
其次是地震救援机器人，它们设计为能够通过狭窄的空间，具备探测余震、搜救被埋人员和清理废墟等功能。
此外，洪水与飓风救援机器人主要用于水灾和飓风等自然灾害的救援救助工作。
这些机器人在水中移动灵活，具备救生、提供食物和清除障碍的功能。
还有专门用于化学物质泄漏和辐射污染的救援机器人，能够监测环境情况、执行疏散和承担物资运输等任务。
二、救援机器人的功能未来救援机器人的功能不仅仅局限于传统救援工作，还拥有许多先进的技术和功能。
首先，救援机器人具备高精确度的传感器，可以用于监测环境参数，包括温度、湿度和气体浓度等。
它们可以为救援人员提供准确的气象和环境信息，提高整体救援效率。
其次，救援机器人还可以采用先进的图像识别和处理技术，用于搜索和救援被困人员。
它们能够在复杂的环境中识别人类的面部特征并确定其身份，减少了救援人员的工作量和风险。
此外，一些救援机器人还配备了医疗设备和急救工具，能够为受伤的人员提供紧急的医疗救助。
最后，一些救援机器人甚至可以通过云端技术进行远程操控和协作，增强了救援行动的实时性和协调性。
三、未来救援机器人的应用场景未来救援机器人可以应用于各种紧急情况和灾害中，它们的出现能够大大提升救援效率和人员安全。
在火灾中，救援机器人能够在高温和烟雾环境中进行勘察和营救工作，减少了救援人员的伤亡风险。
在地震中，救援机器人能够进入倒塌建筑物中搜救被困人员，缩短了搜救时间，提高了生存率。
救援机器人——我想发明的机器人_小学五六年级想象
救援机器人——我想发明的机器人
救援机器人
我要发明一个救援机器人，它有一双鹰一样的眼睛，左边是手，右边是电钻，电钻可以钻开坚硬的地面，左手可以用来救援被困者。
它可以通过那尖锐的眼睛用红热感应器来寻找废墟中的人，找到后就用右手的电钻把废墟的大砖块钻开，从而救出被困者。
而且它可以进入到人类不能到达的事故现场搜救被困人员，这样可以大大减少人员伤亡。
我的救援机器人终于发明好了。
这时，我听到了警报声，糟糕！又发生地震了。
我和我的救援机器人来到事故现场。
天哪!昔日繁荣的街道现在已经变成一片废墟，完全看不出原来的模样了。
想不了那么多了，开始救人吧！我放下机器人，机器人开始启动它的红热感应器，它朝着废墟走去。
这时它发现了一个人，于是用电钻把他身上的大砖块钻碎了，我立即把他带到救援人员那里，他们立即对他进行医疗救治。
就这样，我跟着它救出了许多人。
虽然我的机器人救人英勇无比，但有时候也是会闹出一些乌龙事件。
记得有一次，我和我妹妹在用积木搭房子，一不小心，房子倒了，这时救援机器人出现了，原来它以为发地震了，于是把积木全打碎了。
虽然我的救援机器人有时也有点不靠谱，但它依然是我心目中的大英雄。
精彩点评：如果呈语未来的某一天真能发明如文中所展示的救援机器人，那真是人类的福音呢！既英勇又有点傻气的机器人简直萌老师一脸血，文章对于救援现场和过程的描写非常地生动细致，如此神勇可爱的机器人怎么能忘了给他起名字呢！。
救援机器人
医疗救援机器人设计要求（1）穿越“隧道”通过平台；（2）通过穿越“河道”；（3）对“救援目标”周围清除较大的块状、柱状的障碍物；（4）将“救援目标”从危险区域救出；（5）把救出的“救援目标”放入安全区。
设计方案行进方式方案：双履带式驱动此方案的机器人采用两条履带作为主动力来实现机器人的请进后退及转弯，如图所示。
图履带式机构简图优点：行走稳定，抓地力强，灵活迅速，能够原地360°转弯，因此在穿过隧道的转弯口是能够很明显的展示出其出色的优点，同时在救援抓取物块的时候，因为接地面大，从而能够保证机器人的平稳这一特点，切动力比轮式的大的多（在相同功率的电机下）。
缺点：同轮式驱动的情况相比下，若想达到同样的速度，需要功率更大的电机，同时，履带式驱动机构在加工方面复杂的多，对于精度要求等方面要求更加高，成本也比轮式高的多。
关于通过“河道”的方案选取方案：车体展开过桥不去移到桥体，在通过隧道的时候，将车体的两条履带展开，利用滑轨形式，将车体展开至宽度和桥体宽度一致，然后直接过河。
图机器人初始位置及状态图机器人车体展开图机器人过桥优点：机器的体积小，通过滑轨还控制车的宽度，能够适应不同宽度的桥，在通过隧道的时候就能直接将车体展开，直接上桥过河，时间段，效率高，安全可靠。
缺点：在车体的加工方面要求高，在撑开是履带对地面的摩擦力可能会很大，可能会导致撑不开，需选用大功率的发动机。
由以上三个方案的对比及对操作可靠性的考虑，我们小组一致选用第三方案作为最优方案。
对于取物装置的方案选择方案：四连杆机械手设计成四连杆机械手，将救援物块一块一块的取出。
优点：机械手的灵活性强，作业范围大，小而轻巧，能够适应不同形状的物块。
同时抓取力量较大，能够保证把物块平稳的抓取出来。
缺点：结构复杂，加工起来困难，对于精度、材料要求很高。
救援机器人主要结构、传动方案设计救援机器人的主要结构底盘结构救援机器人底盘由两个独立的履带结构①、主底板②、机械臂水平周转机构③和侧向收展机构④组成，侧向收展机构分为：导轨、滑轮、钢丝绳收放电机、钢丝绳四部分组成：（1）导轨固定外壳与主底板固定；（2）主底板与右侧履带结构刚性连接；（3）导轨移动部分末端与左履带结构刚性连接；（4）钢丝绳两端分别与左履带和右履带固定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
医疗救援机器人
设计要求
（1）穿越“隧道”通过平台；
（2）通过穿越“河道”；
（3）对“救援目标”周围清除较大的块状、柱状的障碍物；
（4）将“救援目标”从危险区域救出；
（5）把救出的“救援目标”放入安全区。
设计方案
行进方式
方案：双履带式驱动
此方案的机器人采用两条履带作为主动力来实现机器人的请进后退及转弯，如图所示。
图履带式机构简图
优点：行走稳定，抓地力强，灵活迅速，能够原地360°转弯，因此在穿过隧道的转弯口是能够很明显的展示出其出色的优点，同时在救援抓取物块的时候，因为接地面大，从而能够保证机器人的平稳这一特点，切动力比轮式的大的多（在相同功率的电机下）。
缺点：同轮式驱动的情况相比下，若想达到同样的速度，需要功率更大的电机，同时，履带式驱动机构在加工方面复杂的多，对于精度要求等方面要求更加高，成本也比轮式高的多。
关于通过“河道”的方案选取
方案：车体展开过桥
不去移到桥体，在通过隧道的时候，将车体的两条履带展开，利用滑轨形式，将车体展开至宽度和桥
体宽度一致，然后直接过河。
图机器人初始位置及状态
图机器人车体展开
图机器人过桥
优点：机器的体积小，通过滑轨还控制车的宽度，能够适应不同宽度的桥，在通过隧道的时候就能直接将车体展开，直接上桥过河，时间段，效率高，安全可靠。
缺点：在车体的加工方面要求高，在撑开是履带对地面的摩擦力可能会很大，可能会导致撑不开，需选用大功率的发动机。
由以上三个方案的对比及对操作可靠性的考虑，我们小组一致选用第三方案作为最优方案。
对于取物装置的方案选择
方案：四连杆机械手
设计成四连杆机械手，将救援物块一块一块的取出。
优点：机械手的灵活性强，作业范围大，小而轻巧，能够适应不同形状的物块。
同时抓取力量较大，能够保证把物块平稳的抓取出来。
缺点：结构复杂，加工起来困难，对于精度、材料要求很高。
救援机器人主要结构、传动方案设计
救援机器人的主要结构
底盘结构
救援机器人底盘由两个独立的履带结构①、主底板②、机械臂水平周转机构③和侧向收展机构④组成，
侧向收展机构分为：导轨、滑轮、钢丝绳收放电机、钢丝绳四部分组成：
（1）导轨固定外壳与主底板固定；
（2）主底板与右侧履带结构刚性连接；
（3）导轨移动部分末端与左履带结构刚性连接；
（4）钢丝绳两端分别与左履带和右履带固定。
当机器抵近河道时，钢丝绳收放电机正转，导轨左端在钢丝绳的牵引下，向左侧伸展，推动左侧履带机构向外展开至与支撑物间距相等的跨度，使机器顺利通过河道。
机器到达彼岸时，电机反转，左侧履带
④
结构收回。
主底板前端安装有一拨叉，可以高效的将救援目标推送至安全区域，同时避免较低矮的救援目标进入车体底部，而且方便清理前方可移动障碍物。
机械臂结构
机械臂分为1底盘2齿轮支架3大臂4小臂④5驱动小臂的电机6驱动大臂的电机如图所示。
为减轻重量，减小不必要的力矩，在保证强度的前提下，大臂上开有适量通孔。
大臂固定电机的一侧采用高强度合金钢板，确保了强度。
两块大臂板材的连接固定通过丝杆完成。
图机械臂结构示意图
机械臂大臂的俯仰是由大扭矩、自锁性能较好的电机实现。
机械臂小臂的俯仰是由小体积、大扭矩、自锁性能较好的电机实现。
电机完全固定于机械臂内，无外露。
机械臂抓取机构
机械臂的抓手设计充分考虑了障碍物外形以及质量较大需要大的抓取力等因素，采用液压驱动，从而推动滑块移动，继而带动平行四连杆机构运动，使手爪张合。
如图所示。
机械臂抓取机构 采用平行四连杆机构可以保证夹取救援目标时平稳。
为避免避免了抓紧时由于载荷突然增大导致液压泵损坏的可能，故需一力传感器对手抓监测，当力超过一定值时液压驱动切断，手抓自锁。
①
②
③
④
⑥
⑤
救援机器人传动方案设计
传动装置是抗灾救援机器人的重要组成部分，抗灾救援机器人的工作性能在很大程度上决定于传动装置的优劣。
机械传动可分为摩擦传动、啮合传动、液压传动和气压传动。
常用的传动形式有：带传动、齿轮传动、蜗杆传动、链传动，液压驱动等。
概括地说，选择传动类型时所依据的主要指标是：效率高、外廓尺寸小、质量小、运动性能良好等。
齿轮传动是机械传动中最重要的传动形式之一，型式很多，应用广泛。
在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高：结构紧凑，工作可靠寿命长，传动比稳定，可获得各种传动比，但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离大的场合。
链传动结构简单、传动效率高、无打滑现象、安装精度低成本低廉等特点，在传动中心距较大的情况下应用较多。
液压传动则具有自锁能力强，可以承受很大的轴向力，适用于一些机构的进给运动。
整个抗灾救援机器人的行走部分采用链轮传动，避免了由于电机尺寸较大不便在狭小空间内安装。
机械臂的水平周转系统采用齿轮传动，达到了水平周转定位精度高的要求。
机械臂抓取部分采用液压传动。
行走部分
抗灾救援机器人的行走部分要两个柴油机来实现前进、后退和转弯的功能。
因为抗灾救援机器人左右的履带结构是独立互不干扰的，因此需在左右各安装一个柴油机，通过链传动带动各自主动轮转动，当柴油机同向转动时可实现前进和后退的功能，当相互反向转动时就可实现机器的转弯功能。
机械臂部分
机械臂的水平周转运动是通过固定在主底板上的减速电机，通过齿轮传动实现的。
齿轮传动定位性好、精度高。
两齿轮中间啮合有一齿轮，保证机械臂的水平周转运动与电机的正反转相一致，便于操控。
如图所示。
图机械臂水平周转采用齿轮传动
机械臂的俯仰运动是通过行星电机驱动大臂运动和蜗轮蜗杆电机驱动小臂复合运动实现的。
机械臂抓取部分
机械抓手的张收是通过液压缸驱动，继而带动滑块运动。
当液压缸活塞杆伸出时，机械手张开，相反，收缩时，机械手收拢。
行走及转弯动作的实现
救援机器人在完成整个任务过程中必需要用到直线行进和转弯两个基本动作，这两个动作的实现由左右两个独立的柴油发动机机来实现，发动机通过链传动传动分别带动左右两条履带运转，当两发动机同向转动时，可实现探测救援机器人的直线前进和后退动作；相反，当两发动机反向运转时，就可实现探测救援机器人的转弯动作。
穿越“河道”动作的实现
机器人将面对比车身长的河道或裂缝时，经过不断的收集资料和讨论分析，将实现抗灾救援机器人穿越河道的动作定位采用可以侧向可伸缩底盘结构，只需搭建两根支撑轨道。
这样能使车体在展开状态达到近1倍的车身原宽，使履带稳稳跑在支撑物上，既降低了风险，有大大节省了时间。
如图所示
车体展开，直接驶上桥
当车体完全驶过河道后，控制车体伸缩的电机反转，车体收缩，如图所示。
救援模拟，如图
图排除路障
图4-4-1 机械臂预备图4-4-2 利用机械臂将盖板顶起同时，可制作救援仓，用于救援。
救援人员可通过进入救援仓进入救援场地，将救援目
标救起送入救援仓带出。