华北科技大学-多功能组合式升降救援机器人设计说明书.doc

多功机器人设计说明书华北科技学院 者： 指导教师罗建国 目录 1 研究背景及意义 ………………………………………………………1 2 创新构思及方案设计 …………………………………………………1 2.1 升降方式的独特性 ……………………………………………1 2.2 升降系统的稳定性 ……………………………………………2 2.3 救援方式的新颖性 ……………………………………………3 3 主要功能及工作原理 ……………………………………………4 3.1救援系统 ………………………………………………………4 3.2灭火系统 ………………………………………………………5 3.3运输系统 ………………………………………………………6 4 机器人的运动和动力分析 …………………………………8 4.1车体的动力 ……………………………………………………8 4.2升降系统的动力 ………………………………………………8 4.3救援系统的动力 ………………………………………………10 5 部分参数计算 …………………………………………………11 6 主要创新点 ……………………………………………………12 7 市场前景 ………………………………………………………14 8 作品外形照片 …………………………………………………………17 9 参考文献……………………………………………………………………20 1 研究背景及意义 当前，高空救援已成为一个世界性的难题。在人类快速发展的今天，高层建筑不计其数，防火安全十分重要。虽然人们对警觉和反应能力有所提高，但救援还是准备不够充分，不专业、不及时造成很多不必要的人员伤亡。剪叉式机械结构，起升后有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更大，并适合多人同时作业。它使高空作业效率更高，更安全。可加伸缩平台，在平台长度不足时可延伸至所需位置 该作品能够在地面快速的升起于一般高楼同等高度的支架，在支架上配有稳定的升降工作台(如图1)，以便把高层建筑中受困人员及时的解救出来。并能顺利的运送到地面安全地带，从另一方面讲，抓住时间就是抢救生命最大的保障。 图1 升降工作台 在我们升降系统的顶部有一个多功能工作平台，在地面上，我们可以遥控进行操作控制。工作台上安有救人所需求的伸缩平台，下面来简单介绍一下该功能是如何操作的。 当发生火灾时，建筑物外表面受热，救援装备和人员都难以接近，而由于我们的升降器是在地面升起的，于高楼建筑之间是存在一定的距离的。为了让受困人员能够顺利的到达我们升起的平台，我们在平台上装置了一套可收缩式桥梁通道。①即可以在该平台上伸出一跳板，搭在于与平台同等高度的窗口上，在高空中连接高层建筑和我们所搭建的平台，形成一条高空通道，从而可以顺利的转移在火灾中受困的人员；②同时还可以根据实际情况使平台在它所在的平面进行旋转，调节高空桥梁通道的方位，使之可以搭在不同的窗口上，即可以任意选择窗口搭建与我们平台之间的通道；③工作平台可以相对建筑物进行平移。这样，使得多功能高空机器人具有很好的灵活性，进一步增加了机器人的实用性。 此外，我们还可以根据外界实际情况利用火灾现场处毗邻高层建筑寻找与受火灾高度同等的建筑，搭设一条可实用的高空通道，连通两楼，可使得受困人员安全迅速的转移附近的安全建筑中，从而解救受困人员。当周围没有安全的高层建筑可以利用时候，先将在高层建筑中的受困人员成功转移到升降系统顶部的平台上，我们的升降系统上装备了自动的人员运输系统，在升降系统的各个支架上装有一系列的安全传送带，传送带上装有车斗，这些车斗都置于电机的链条之上，由电机带动链条，链条上的车斗也随之运动，即一直有车斗往复运输，如此循环，形成一个稳定的载人运输机构，把集中在平台之上的人员用车斗安全迅速的运回地面。 3.2 灭火系统 高层建筑发生火灾，灭火是极其重要的一个环节。我们制作的这个升降救援机器人配备了与升降系统相结合的输水管道，能够将地面的水输送到我们的工作平台，可用于消防人员的水枪灭火，方便快捷，最重要的是为消防人员节省了大量驾管时间和精力，为快速救援在火灾中的受困人员争取了宝贵的时间。 由于高层建筑有以下特点：①烟雾火焰扩散快，火势蔓延迅速；②易发生爆炸，火势发展迅猛；③人员疏散困难，扑救难度大。 所以，用一般的气体灭火器是不能有效达到灭火的目的的，用水来灭火的是我们的首选。然而，高度问题又是我们一直以来的一个巨大的挑战。在慌忙中浪费了许多的宝贵的时间，且效果不佳。可现在，我们的多功能升降救援机器人可以达到我们所需的要求，只要在地面上与消防水车或其他水源连接，便可以让水顺着升降系统的支架上的输水管道运输到受灾现场，以便扑灭高层建