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。
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
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。
人工智能+地震救援机器人
人工智能+地震救援机器人“亲爱的宝贝，如果你还活着，一定要记得我爱你！”这是汶川地震中一位母亲留给年幼的孩子的最后一句话。
被发现时，她的身体已经变形了，但这位母亲以匍匐的姿势紧紧地抱住了年幼的孩子，最终孩子安然无恙，母亲却不幸遇难。
在汶川地震中，虽然我国进行了积极的救援，但是结果依然不理想。
可喜的是，随着AI的发展，地震救援机器人已经小有成果，也许在将来，地震救援将会更加高效。
上能钻下能爬，地震机器人趋于多样化（1）履带式救援机器人：它由日本横滨的警视厅发明，可以直接把人吞进机器里，然后将人带离危险地带，可有效减少60%的伤亡。
该机器人配备了摄像机、机械臂和各种传感器等装置，其中机器里供人躺着的担架里的传感器还可以探测伤者的伤情。
（2）蛇形机器人：为了弥补履带式救援机器人不能钻进狭小的缝隙问题，日本又发明了蛇形机器人。
蛇形机器人长约8米，宽约2.5厘米，主要用于搜寻被困人员，它依靠装有动力装置的尼龙绳索进行驱动，可以深入废墟中的每个角落。
蛇形机器人装有针孔摄像头，可以将拍到的图像传给救援人员，帮助他们了解受灾区域的内部情形。
斯坦福大学的机械工程师开发出一种蛇形会生长的软体机器人，它能够在不移动整个身体的情况下长距离生长，并能以蛇形蜿蜒。
它比纯机械机器人更安全，这不仅是因为它柔软，还因为它极轻，便于延展靠近人体。
（3）蟑螂机器人：蟑螂虽然令人生厌，却有着非凡的钻缝技能和“抗压能力”。
加州大学伯克利分校的研究人员借鉴蟑螂灵活的外骨骼结构，制造出一款机器人雏形，更加适应狭窄崎岖的地面环境。
这个蟑螂机器人可以顺利通过狭窄的空间，这也使得它拥有了钻进废墟瓦砾，搜寻地震幸存者生命迹象的潜能。
（4）可探测呼吸和体温的机器人：Quince机器人是很有代表性的救援机器人，只有儿童玩具汽车那么大，装有4组履带式轮子及6个电动机。
它的机械臂可以开门和递送食物或进行补给。
Quince机器人的独特之处在于其传感器设备，它的红外感应器同时也是二氧化碳探测器，能够探测人体呼吸和体温状况，这可以用于探索地震中的生命迹象。
浅述智能救援履带式机器人
高考物理最新电磁学知识点之传感器全集汇编及解析(3)一、选择题1．如图所示是一个基本逻辑电路。
声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。
该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。
这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是（）A．R2为光敏电阻，N 为或门电路B．R2为光敏电阻，N为与门电路C．R2为热敏电阻，N为或门电路D．R2为热敏电阻，N为非门电路2．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和为滑动变阻器，和为定值电阻，当开关和闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则A．只调节电阻，当向下端移动时，电阻消耗的电功率不变B．只调节电阻，当向下端移动时，带电微粒向下运动C．只调节电阻R，当向右端移动时，电阻消耗的电功率变小D．只调节电阻R，当向右端移动时，带电微粒向下运动3．电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。
下列属于这类传感器的是A．走廊中的声控开关 B．红外防盗装置C．热水器中的温度传感器 D．电子秤中的压力传感器4．近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害”， 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪，并于5月1日正式实施。
交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示，其中是半导体型酒精气体传感器，该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，为定值电阻。
以下关于电流表的示数与酒精气体浓度之间的关系的图像，正确的是（）A． B．C． D．5．每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了（）A．振动传感器 B．压力传感器C．红外线传感器 D．电容传感器6．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。
水上自动救援智能机器人
总609期第4期2017年4月河南科技Henan Science and Technology 水上自动救援智能机器人李一鸣1杨中原2王冰冰3（1.郑州大学物理工程学院，河南郑州450000；2.郑州大学机械工程学院，河南郑州450000；3.郑州大学信息工程学院，河南郑州450000）摘要：据世界卫生组织的实况报道，2015年全世界不完全统计有37.2万人死于溺水，使溺水成为全球一个主要的公共卫生问题。
但传统的溺水救援以低效、高代价的人工救援为主，目前市场上并没有水上自动救援智能机器人。
本文详细介绍水上自动救援智能机器人，此机器人填补了自动救援史的空白。
关键词：溺水；自动救援；机器人中图分类号：TP242文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）04-0106-02Automatic Rescue Intelligent Robot on WaterLi Yiming 1Yang Zhongyuan 2Wang Bingbing 3（1.School of Physics Engineering ，Zhengzhou University ，Zhengzhou Henan 450000；2.School of Mechanical Engineering ，Zhengzhou University ，Zhengzhou Henan 4500000；3.College of Information Engineering ，Zhengzhou University ，ZhengzhouHenan 450000）Abstract:According to the WHO report,in 2015,372thousand people died from drowning in the world,which makes drowning a major public health problem in the world.However,the traditional rescue of drowning is mainly based onartificial rescuewith low efficiency,high cost,and there is no such intelligent rescue robot on the water.This paper in⁃troduced in detail the automatic rescue robot on water,which fills the blank of the automatic rescue history.Keywords:drowning ；automatic rescue ；robot 1水上自动救援智能机器人简介水上自动救援智能机器人由监测主体、无人自动巡航搜救船、救生圈及接收端APP 四部分组成。
智能救援机器人的设计解析
智能救援机器人的设计解析自从1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔，恰佩克的《罗萨姆的机器人万能公司》问世，人们便对机器人充满了幻想与期待。
随着社会的不断发展，各行各业的分工越来越明细，机器人也能在其中扮演重要的角色来替代人们的劳动。
与此同时，随着科学技术的发展，探险、救灾、排爆等危险场合工作的机器人，以及自动化生产中机器人的应用也日益广泛。
因此，智能救援机器人的研制已成为急需和必要，文章就智能救援机器人的设计进行了探讨。
1 智能救援机器人的硬件设计该智能救援机器人主要由电源模块、检测感应模块（实现巡线、避障、捡放硬币、测距功能）、声光报警模块、控制器模块、电机驱动模块、显示模块六部分组成，其结构框图如图1所示。
智能救援机器人全部能量来源于位于机器人底部的六节五号电池，经过传统的7805稳压电路给其单片机及外围传感器供电，其电路如图2所示。
部分传感器采用5V低电压供电可以避免机器人过早检测障碍物而停止前进。
1.2 检测感应模块1.2.1 巡线电路巡线模块我们采用红外对管。
红外对管由LED和光电三极管组成，光电三极管根据从地面反射回来的LED的光的强度而改变积极基极电流。
在光电三极管基极接一上拉电阻，则可根据基极电压的测量判断反射光的强弱，强光说明探测器下方是白色，弱光说明下方光较弱，大部分光被黑线吸收。
对于输出的模拟信号，我们将其引入五个电压比较器LM339进行处理。
电压比较器LM339的一输入端接红外对管，另一端接滑动变阻器，通过对滑动变阻器的调节可以实现对红外对管对黑线的灵敏度。
比较器LM339的另一端接上拉电阻后进入单片机进行探测。
1.2.2 避障电路避障部分采用光电开关，将其安放在机器人需要测量的各个方向。
为减少它的测量距离保证机器人的正常运行，我们采用的是低电压5V供电，供电电压虽略显不足，但能保证它的正常短距离探测。
光电开关的信号线的高低电平可反映前方障碍物的有无，障碍物检测电路如图3所示。
灾难搜救机器人研究现状与发展趋势
至鸯虽；塞壁堡整塑墨△监嚣堡鉴量蕉壁塑塑灾难搜救机器人研究现状与发展趋势王忠民（西安邮电学院陕西西安７１０１２１）摘要：在分析变难搜救机器人国内外研究现收的基础上，结合搜救机器人在“０１１”事件扣美国西弗吉尼亚Ｓａｇｏ蝶矿矿难救援中的经验教训，提出了移动性是救援机器人开展工作的基础，高速准确的幸存者搜索与识别是完成任务的关键．稳定可靠的通讯与良好的人机史互能力是搜救工作的保障，多机器人协同工作是夸后的发展趋势。
美键词：灾难；搜救机器人；人机芟五｝移动性中圈分类号：ＴＰ９４文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—３７３Ｘ（２００７）１７—１５２—０４ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｅｎｄｅｎｃｙｏｆＳｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄＲｅｓｃｕｉｎｇＲｏｂｏｔＷＡＮＧＺｈｏｎｇｍｉｎ（Ｘｉ‘ａｎｌ．）ｎｉｖｅｒｓｉｌｙ“Ｐ∞ｔａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｌｅａｔｉｏｎｓ，Ｘｉ‘￥ｎ．７ｔ０１２ｌ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｓｃｕｉｎｇｒｏｂｏｔｓｂｏｔｈａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｏｒｏｕｇｈＩｙ．ＬｅｓｓｏｎｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｅｎｅｅｓｆｒｏｍｔｈｅｒＣＳＣＵｅ＇ＳｏｆＷｏｄｄＴｒａｄｅＣｅｎｔｅｒｅｖｅｎｔｉｎ２００１ａｎｄＷｅｓｔＶｉｒｇｉｎｉａｍｉｎｅｄｉｓｅｓｔｅｒｉｎ２００６ａｆ８ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｏｍｅｋｅｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ＇ｓｕｃｈ８ｓｍｏｂｉｌｉｔｙ。
ｓｅａｒｃｈａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｙｏｆｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｓ，ｓｔａｂｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｆｒｉｅｎｄｌｙｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｏｂｏｔａｎｄｏｐｅｒａｔｏｒｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｍｕｌｔｉ—ｒｏｂｏｔｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｃｕｅｗｉｌＩｂｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒ凼ｔｄｉｓａｓｔｅｒ；ｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｓｃｕｉｎｇｒｏｂｏｔ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｏｂｏｔａｎｄｐｅｏｐｌｅ，ｍｏｂｉｌｉｔｙｌ引言指出了灾难救援机器人的发展趋势。
地震救援机器人设计说明书
地震救援机器人设计说明书参赛单位：华北科技学院作者：孙浩然梁陈赞冯忠豪刘俊指导教师: 田忠友王海鹏目录一.作品简介 (1)二.主要功能指标 (2)三.工作原理 (4)四.运动分析 (5)4.1腿部移动过程 (5)4.2主题迁移过程 (6)五.动力分析 (8)5.1 单独由电机提供动力 (8)5.2 由气缸和电机共同提供动力 (9)六.实用化的可能 (11)七.市场前景 (13)八.作品外形照片 (14)九.参考文献 (16)一.作品简介该作品是基于地震救灾为背景而设计研发的，是一种能够起清障作用、标记事故地点、探索救援道路的先进设备。
该作品具有灵活、操作简便、适用性强、拓展功能多的特点，非常适用于救灾抢险工作。
高度智能化和自动化是本作品的又一大特点，也是具备强势竞争力的一大优势。
同时，采用了先进的控制系统和算法，是系统的通用性和适用性进一步增强，能够出色完成各项任务。
本作品由中心搭载平台，四条安装在平台四角的机械腿，中部的两部液压支架以及构建在平台上的挖掘装置组成。
机械腿由关节电机带动实现腿部移动，由安装其上的蜗杆装置实现腿部伸缩，四条腿依次移动后再次转动电机实现机械本体的整体前进。
达到预定位置后平台上的气泵开始工作，带动整个装置的升降掘进，起到了除障清路的作用。
同时腿部结构设计比较先进，使机械体具有一定的越障能力，摆脱了传统救灾设备行动能力不足的缺陷，对灾区环境有很强的适应能力。
双模的行进机构使得系统灵活性和机动力极大增强。
轮式行进可使机器人快速机动，灵活部署；机械腿行进可使机器人工作平稳，深入灾区。
采用双模互换的行进方式既能节省宝贵时间，又能提高工作效率，同时兼具节能的特点。
二.主要功能指标该机器人是着眼于地震灾区的各类救援任务而开发的，其独树一帜的外形设计和结构设计使其能够遂行地震灾区的各种搜救、援助、运输、支承等任务。
首先，通过加装红外感应器材和探人雷达等仪器设备，使其能够在较大范围内执行地震灾区的搜救任务，机器人的中心搭载平台采用模块化设计，可以根据实际需要即时更换设备进行搜救工作。
应用于灾后救援巡测的六足机器人
• 132•针对灾后救援中的复杂环境和抗干扰抗屏蔽的通信要求，设计了一种基于2.4G 数字传输技术与5.8G 图传系统的六足巡测机器人。
整个系统由采用2.4G 数传技术的飞控模块、5.8G 图像传输模块、舵机控制模块和机器人结构等组成，航模飞控手柄对机器人进行远程控制，摄像头采集的图像信息通过图传系统传输到雪花屏上进行显示。
实验结果表明，六足机器人能够很好地适应灾后的各种复杂地形环境，且在建筑废墟等相对封闭的环境中也能够进行稳定地控制和图像信息传输，具有一定的实际应用价值。
每年全世界都遭受着大量自然和人为灾害的破坏，严重的灾害会造成大面积的建筑物坍塌和人员伤亡，灾害后最紧迫的就是要搜救那些困在废墟中的幸存者。
然而，复杂危险的灾害现场给救援人员和幸存者带来了巨大的安全威胁，也会阻碍救援工作的快速有效进行。
因此，将机器人应用于灾后辅助救援既能大大提升救援的效率又能保证救援人员的安全，经研究对比，六足机器人具有运动灵活、地形适应能力强的特点，被广泛应用于自主性、灵活性有较高要求的非结构化环境作业中。
国内外对六足机器人的研究取得了丰硕的成果。
如国内由上海交通大学研发的“六爪章鱼”救援机器人，具有在极端复杂危险环境作业的能力，可以在地震、火灾、水下和核辐射等极端环境下完成搬运、搜索、探测和救援等多种任务。
在国外，以日本大阪大学教授新井健生为核心的科研组开发了六足机器人“星标 (asterisk)”。
“星标”特别的地方在于，其 6只脚除了可以在崎岖的地形行走之外 ,还可以转换为手来使用，使其也能在天花板上进行移动。
这种新型的结构、手脚互换的机器人在灾害救援等复杂环境下具有良好的应用前景。
所以在灾后等复杂环境中，六足机器人得到了广泛的重视、研究和应用。
但是，灾害造成的废墟结构复杂，障碍物比较多，甚至一些地方空间狭窄，对无线信号具有很强的遮蔽作用，对机器人的无线通信和控制构成了极大的挑战。
现阶段无线通信的方式有很多种，比如GPRS 、蓝牙、Wi-Fi 等无线通信技术，但是GPRS 采用的是蜂窝网形式，信号的传输完全依赖于基站，一旦天气环境恶劣,基站可能受损,进而可能导致整个网络陷入瘫痪状态。
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
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。
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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。
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救援机器人的关键技术
感知与识别技术
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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
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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
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煤矿救援机器人研究现状及关键技术
1、煤矿救援机器人工作环境
煤矿救援机器人工作的环境，往往是结构化地形环境和非结构化地形环境的综合。
（1）井下巷道的布局、轨道、水沟、人行道、管道和电缆等的铺设以及各种设备的布置都是根据矿井实际需要，按照国家或行业标准建造，这些都属于结构化地形。
（2）井下主要有火灾、水灾、顶板事故、瓦斯事故和煤尘事故五大灾害。
瓦斯爆炸是煤矿最严重的灾害事故，爆炸产生的高温高压使附近的气体产生巨大的冲击波，造成井下设施的破坏。
冲击波扬起的煤尘参与爆炸，产生更大的破坏力，引发顶板冒落、煤壁片帮以及设备翻倒等事故。
这种地形是复杂的非结构化地形。
2、国内外研究现状
（1）国外研究现状
1998年Sandia智能系统机器人研究中心研制了“RATLER机器人”，该机器人采用无线控制，利用自身携带的摄像头,可以识别煤矿的入口，同时传回有用的周围环境信息。
图1 RATLER机器人
卡内基梅隆大学研制了Groundhog四轮驱动机器人，用于检测矿井有害气体浓度和对井下巷道进行三维成像，通过电缆将测得数据传到地面指挥人员。
但在首次试验时，机器人进入到距离矿井口30米处，因计算机进水，而被迫中止。
图2 Groundhog侦查机器人
图3为2006年美国东部西弗吉尼亚州阿普舒尔县萨戈（Sago）煤矿发生矿难运用的机器人。
2007年8月美国Utah州发生煤矿事故，救援人员派出了University of South Florida研制的图4所示救援机器人，但因机器人中途行进过程中陷入泥潭而受阻。
图3 美国救援机器人图4南佛罗里达救援机器人Gemini Scout是美国职业安全与健康中心资助圣帝亚国家实验室研制的一款矿井救灾机器人，如下图所示。
它为履带式双节机器人，长1.2m，宽0.7m，在身体上方有一个高出机体的摄像机桅杆，其上安装了一个能透过烟雾和尘埃的红外摄像头，配置了有毒气体传感器和爆炸气体传感器。
由一个灵活的关节连接身体的两节，使它能够通过复杂的地形和狭窄的角落。
采用遥控方式，由于无线控制容易受到井下环境的干扰，它同时以光纤通信装置为备用，以保障通信畅通。
它能够先于搜救人员进入危险的环境，为救援提前感知现场情况，当它寻找到伤员时，能够引导伤员到安全的环境，提供氧气、水、药品等必需品，它还能改装成能将伤员搬动或拖到安全地点的救援机器人。