搜救机器人.doc

青少年科技创新大赛中学生项目 地震被困人员搜救器 学 生： 李振坤 蒋明彤 指导教师： 崔娜 佘念利 刘秀艳 学 校：河北省唐山市第一中学 2008年12月  摘 要 地震发生后，面对很容易发生二次倒塌的建筑物，救援人员无法深入废墟内及时对受困人员进行有哪些信誉好的足球投注网站和施救。为此，设计一种体形细长的搜救器，它可在复杂表面上前后爬行、转弯和越障，在狭小缝隙间穿行，装有摄像机等传感器进入废墟下探测和定位受伤者，还可以为伤者送去必要的药品和食物。 该搜救器采用类似高速列车动车组的模块化结构形式，头尾结构相同，每个中间单元均有电源和驱动器，各单元相对独立并可在现场自由拆装，可根据需要灵活配置；由弹簧、卡爪和电磁铁构成的驱动器结构简单，可实现前进、后退、转弯、越障等动作；采用蠕动前进方式，便于通过狭小通道；可张合的头锥，既可保护摄像机，又可进行一些功能操作；提出的球面水银定向器实现了爬坡、翻转时搜救器定向；各动作全部均采用电磁铁驱动，通过控制电磁铁线圈电流控制动作程度，能量利用率高，简单易行。与现有设备相比，该搜救器功能强、结构简单、工作周期长，适用于复杂地面环境，可大大提高搜救速度，减少抗震救灾过程中的人员伤亡。 关键词：地震，搜救，救援，废墟，机器人 目 录 引言…………………………………………………………………………………1 项目研究背景…………………………………………………………………2 1.1国内外救援装置研究现状………………………………………………2 1.2地震搜救装置关键技术…………………………………………………4 1.3项目研究内容及意义……………………………………………………5 2 搜救器结构设计……………………………………………………………6 2.1基本设计方案……………………………………………………………6 2.2结构设计………………………………………………………………7 2.3三维造型设计……………………………………...………………………11 3 结论……………………………………………………………………………12 致谢…………………………………………………………………………………13 参考文献……………………………………………………………………………14 引 言 举世震惊的汶川5.12强烈地震发生后，全国人民都积极投入到抗震救灾活动中。作为三十多年前经历过同样灾难的唐山人民对汶川地震尤为关注，一些人立即奔赴灾区，很多人忙着为灾区捐款捐物。那些日子里，走到唐山的任何一个角落你都会听到人们在谈论着有关地震的事情。我们也时刻关注着救灾的进展情况，每天放学回家第一件事就是赶紧打开电视机观看救灾现场的报道，当看到有人被埋在废墟下呻吟呼救，而外面的人却一时无法将他们救出时，我们心里十分焦急，总在想：里面的人肯定受了重伤，也一定很饿，如果有个小型搜救器能迅速钻到废墟里，探明受伤人位置和情况，给他们送去急需的药品和饮食该有多好啊。随着时间一天天过去，废墟下的呼救声逐渐消失了，有人冒着余震的危险用生命探测器在废墟上检测下面是否还有人活着，我们又在想：如果有个搜救器带着这种生命探测器深入到废墟和危楼里会不会发现里面更多活着等待急救的人呢？有一天，看到两名救援人员在危楼中搜救时被余震倒塌的楼房掩埋的画面时，我们萌生了更加强烈的愿望：一定要设计一个搜救器，替代人深入到危险的地方对受灾人实施救助。 我们把这个愿望告诉了家长和老师，他们都非常赞同并全力支持我们。从那以后，我们利用课余时间从图书馆及互联网上查阅了大量相关资料，一直在努力设计一种能够在瓦砾上运动，在狭小缝隙间穿行的小型搜救器，尤其根据我们已经掌握的知识对它的结构和运动机理进行研究。 1 项目研究背景 1.1 国内外救援装置研究现状 近年来多发的自然灾害如地震、火灾、洪水，严重威胁着人类的安全，引起了人们广泛关注。将机器人技术、营救行动技术、灾难学等多学科知识有机融合，研制与开发用于搜寻和营救的灾难救援装置，是机器人学研究中一个富有挑战性的新领域。由于地震后存在易二次倒塌建筑物的现场，施救人员无法深入进行侦察或施救，人们急于探知灾难现场的内部险情，但又无法接近或进入灾难现场。此时，救援机器人的参与可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡，它们不但能够帮助工作人员执行救援工作，而且能够代替工作人员执行搜救任务，在灾难救援中起着越来越重要的作用。 近年来，特别是“9．11”事件以后，世界上许多国家开始从国家安全战略的角度研制出各种反恐防爆机器人、灾难救援机器人等危险作业机器人用于灾难的防护和救援。同时，由于救援机器人有着潜在的应用背景和市场，一些公司也介入了救援机器人的研究与开发。此外，国际RobCup机器人竞赛也增加了救援比赛的专