仿生救援机器人ppt课件

• 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
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。
• 3.苍蝇机器人 • 机器苍蝇用来发现森林火灾、完成搜索及救援任务, 如搜寻地震后建筑物废墟中的幸存者。如果把这些 微型苍蝇放出去数百只,甚至数千只,那么就能很好 地完成寻找(灾难)幸存者的任务,而且效率会大大提 高,对于营救人员也会更加安全。研究人员说,在未 来的机器苍蝇身上,将安装许多传感器和微型摄像机, 因此他们能做的事情还有很多。机器苍蝇还可以用 于宇宙探险,还可用作气象传感器和通气管道检查员。 研究人员设想,每个消防站都可备有一坛子机器苍蝇, 把它们放出去,发现火情后可发回信号。在未来登上 新星球后,机器苍蝇可代替航天员,在各种复杂条件 下完成拍照、摄影、取样等工作。
• 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。
仿生救援机器人
一、引言
• 近些年，战争、恐怖袭击等突发事件，地震、 海啸 等自然灾害及潜在的核、 化、生和爆炸 物等严重威胁着人类的生命与财产安全。各种 灾难发生次数增多的同时，其严重性、多样性 和复杂度也逐渐增加。灾难发生后的72h为黄 金抢救时间，但受灾难现场的非结构化环境的 影响，救援人员难以快速、高效、安全地进行 工作，且救援任务逐渐超出了救援人员的能力 范围，因此，救援机器人已经成为一个重要的 发展方向
wk.baidu.com三、总结
• 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