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图2-2 为加拿大inuktun公司MicroVGTV 多态救援机器人， 他可以根据搜索通道的大小及搜寻范围的远近灵活地调整 形状和尺寸。
(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
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
为进入狭小空间，要求机器人的体积尽可能 小，但体积小了搜索视野就会受到限制，为解决 这个矛盾，，近年来在传统牵引式救援机器人平 台基础上，研制出了形态可变的履带式多态救援 机器人
图2-1 为美国Irobot公司生产的Packbot系列机器人， packbot机器人有一对鳍形前肢，这对鳍形前肢可以帮助 崎岖的地面上导航，也可以升高感知平台以便更好观察。
2cm的苍蝇救援机器人。
3-1 CMU研制的基于移动 平台的蛇形机器人
3-2 日本大阪大学研制的 蛇形机器人
3-3加州大学伯克利分校 研制的苍蝇机器人
2.4 我国的研究现状
2005年中科院沈阳自动化研究所与日本国际救
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，这标志着我国 的搜救机器人研究进入了一个更加快速发展的时 期。
3.2 传感检测装置
救援机器人的主要工作就是通过传感器实现 自身的导航、环境信息的获取以及幸存人员的搜 寻。由于灾难现场环境的复杂性及不确定性，传 统在室内结构化环境中已较成熟的导航算法无法 满足救援工作的要求，传统的声纳、激光测距仪 等在充满烟雾和灰尘的环境中也很难取得理想的 效果。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。
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。
2、国内外研究现状
近十几年来，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。以牵引和运动方式 的不同救援机器人主要可分为以下几类：
1、履带式救援机器人 2、可变形(多态)救援机器人 3、仿生救援机器人
2.1 履带式救援机器人
履带式机器人是为了满足军事侦察、拆除危险
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。
图 1-1 日本研究院救灾机器人 图 1-2 中科院救灾机器人
国防科技大学在2001 年研制了一种蛇形机器人， 长1.2米、直径0.06米、重 1.8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。
图 1-3 蛇形机器人
2006年6月，由中国矿业大学 可靠性与救灾机器人研究所研 制的国内首台煤矿搜救机器人 （样机）诞生。这台搜救机器 人采用自主避障和遥控引导相 结合的行走控制方式，它能够 深入事故矿井，探测前方的火 灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、 呼救声讯等信息。同时，搜救 机器人携带了急救药品、食物、 生命维持液和简易自救工具。
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。图1-1给出了目前国际上几家著 名机器人公司的典型产品，他们主要是为了满足 军事需要而开发的．体积普遍偏大，不太适合在 倒塌的建筑物废墟中狭小空间内搜寻幸存者。
百度文库a）Foster-Miller公司 （b）Inuktun公司的
的SOLEM机器人
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。
救援机器人 的研究现状
1、引 言
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。
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。
图3-1为cmu研制安装的蛇形机器人。 图3-2为日本大阪大学研制的蛇形机器人。 图3-3为美国加州大学伯克利分校研制的身高不足
(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
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
为进入狭小空间，要求机器人的体积尽可能 小，但体积小了搜索视野就会受到限制，为解决 这个矛盾，，近年来在传统牵引式救援机器人平 台基础上，研制出了形态可变的履带式多态救援 机器人
图2-1 为美国Irobot公司生产的Packbot系列机器人， packbot机器人有一对鳍形前肢，这对鳍形前肢可以帮助 崎岖的地面上导航，也可以升高感知平台以便更好观察。
2cm的苍蝇救援机器人。
3-1 CMU研制的基于移动 平台的蛇形机器人
3-2 日本大阪大学研制的 蛇形机器人
3-3加州大学伯克利分校 研制的苍蝇机器人
2.4 我国的研究现状
2005年中科院沈阳自动化研究所与日本国际救
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，这标志着我国 的搜救机器人研究进入了一个更加快速发展的时 期。
3.2 传感检测装置
救援机器人的主要工作就是通过传感器实现 自身的导航、环境信息的获取以及幸存人员的搜 寻。由于灾难现场环境的复杂性及不确定性，传 统在室内结构化环境中已较成熟的导航算法无法 满足救援工作的要求，传统的声纳、激光测距仪 等在充满烟雾和灰尘的环境中也很难取得理想的 效果。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。
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。
2、国内外研究现状
近十几年来，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。以牵引和运动方式 的不同救援机器人主要可分为以下几类：
1、履带式救援机器人 2、可变形(多态)救援机器人 3、仿生救援机器人
2.1 履带式救援机器人
履带式机器人是为了满足军事侦察、拆除危险
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。
图 1-1 日本研究院救灾机器人 图 1-2 中科院救灾机器人
国防科技大学在2001 年研制了一种蛇形机器人， 长1.2米、直径0.06米、重 1.8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。
图 1-3 蛇形机器人
2006年6月，由中国矿业大学 可靠性与救灾机器人研究所研 制的国内首台煤矿搜救机器人 （样机）诞生。这台搜救机器 人采用自主避障和遥控引导相 结合的行走控制方式，它能够 深入事故矿井，探测前方的火 灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、 呼救声讯等信息。同时，搜救 机器人携带了急救药品、食物、 生命维持液和简易自救工具。
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。图1-1给出了目前国际上几家著 名机器人公司的典型产品，他们主要是为了满足 军事需要而开发的．体积普遍偏大，不太适合在 倒塌的建筑物废墟中狭小空间内搜寻幸存者。
百度文库a）Foster-Miller公司 （b）Inuktun公司的
的SOLEM机器人
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。
救援机器人 的研究现状
1、引 言
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。
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。
图3-1为cmu研制安装的蛇形机器人。 图3-2为日本大阪大学研制的蛇形机器人。 图3-3为美国加州大学伯克利分校研制的身高不足