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工业机械人 学 号 ：03360131114 学生姓名 ：李衎迪 专业名称 ：机制1311 目 录 第一部分：研究意义与必要性……………………3-5 一、 研究意义 二、 必要性 第二部分：国内外研究现状及分析………………5-6 一、 国外现状研究 二、 国内现状研究 第三部分：关键技术详细内容……………………6-16 一、机构 二、检测 三、控制 参考文献……………………………………………17 第一部分：研究意义与必要性 一、研究意义 1、灾难概括 在世界各地，由于自然灾害、恐怖活动和各种突发事故等原因，灾难经常发生。在灾难救援中，救援人员只有非常短的时间(约48小时)用于在倒塌的废墟中寻找幸存者，否则发现幸存者的几率几乎为零。在这种紧急而危险的环境下，救灾机器人可以为救援人员提供帮助。地震和矿难是自然界最可怕的现象。有历史记载以来，地震和矿难已经导致无法估计的财产损失，并且夺去了千百万人的生命。仅上一世纪，所发生的地震和矿难就超过了200多万次。常常并不是地震和矿难本身夺去人的生命，而是地震和矿难发生时造成建筑的损坏以及塌方、雪崩、海啸等造成人员伤亡。其中地震过程中房屋倒塌人员被困的情况更是很常见。因此，将具有自主智能的救灾机器人用于危险和复杂的灾难环境下“有哪些信誉好的足球投注网站和营救” 幸存者，是机器人学中的一个新兴而富有挑战性的领域。 2、传统的救援 传统的救援方式用人工挖掘和利用大型设备，比如：起重机、挖掘机等进行挖掘。 人工挖掘显然工作效率较低，对于那些流血较为严重的被困人员时间就是生命，而且由于受损房屋的不稳定因素也会对被救人员的安全产生威胁。 大型的机械设备在灾难发生后地形复杂而很难进入，而且大型设备挖掘过程中不稳定因素较高，从而可能产生被困人员的 第二次伤害。 3、救援机器人意义 救援机械人可以克服传统救援的工作效率较低、大型设备救援的不稳定性，救援灵活快捷、携带方便、对环境适应能力强等特点，在救援工作中有重要意义。 二、必要性 救灾机器人利用自身的优点，能迅速找到灾难遇险人员的位置，降低事故危害性，对提高救灾效率具有重大作用，必要性具体表现为: 1、救援机器人具有灵活性好、机动性强的特点，有较好的爬坡和越障能力，能适应现场各种各样的地理环境。 比如，蛇形救灾机器人能适应任何的复杂环境，在灾区能自由运动。 2、救援机器人的探测技术发展迅速，能迅速找到遇险人员的位置。 救援机器人利用传感器通过探测遇险人员的呻吟声、体温的变化及心脏跳动的频率的信息能找到他们的位置。 其次，机器人的视频探测器(CCD摄像头)具有信息直观、能实现计算机辅助控制等特点，可以将现场环境的图像返回到救灾中心，为进一步控制机器人的运动方向，制定下一步救灾的方案提供决策依据。 最后，机器人还能进入受灾区域，监测事故现场(如温度、瓦斯以及有害气体的浓度)的变化，防止事故的二次发生。 3、救援机器人具有为被困人员投放小包食品、药物和通讯装置 等辅助功能，能有效地减少遇险人员的伤亡人数。 因此世界上许多国家都在研制军用机器人、扫雷机器人、排爆机器人和消防机器人等危险作业机器人。救灾机器人是机器人的一个新兴发展领域，属于危险作业机器人的一个分支，具有危险作业机器人的特点，救援机器人的发展必要性是显而易见的。 第二部分：国内外研究现状及分析 一、 国外的研究现状 在国外，救灾机器人发展迅速、技术日益成熟，并进入实用化阶段，日本、美国、英国等已开始装备使用。在灾难现场中，救灾机器人应能迅速找到幸存者的位置。日本大阪大学研制出蛇形机器人，能在高低不平的模拟废墟上前进，其顶端带有一部小型监视器，身体部位安装传感器，可以在地震后的废墟里寻找幸存者。 美国iRobot公司研制了PackBot系列机器人，能适应崎岖不平的地形环境和爬楼梯，主要执行侦察任务、寻找幸存者、勘探化学品泄漏等任务。 InuKtun公司研制了机器人MicroVGTV ，机身可变位，采用电缆控制，含有直视的彩色摄像头，并带有微型话筒和扬声器，可用于与压在废墟中的幸存者通话，适用于在小的孔洞和空间中执行任务。 除了前面的中小型救灾机器人，微型救灾机器人也正在研究中，美国加州大学伯克利分校研制出世界第一个苍蝇机器人，通过装在它脑袋上的微型传感器与微型摄像机，可以到倒塌的建筑物废墟底下