基本信息
- 項目名稱：
- 廢墟洞穴擴張裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 通過觀察和模型搭建設(shè)計了一套廢墟洞穴擴張裝置，該產(chǎn)品主要在地震火災(zāi)等自然災(zāi)害引起建筑物坍塌時，被埋人員地點確定但由于空間不足無法進行救援時使用。
- 詳細介紹：
- 它主要由三部分部分構(gòu)成：一是最前端可由推桿推動張開的破障爪，是在廢墟中擴張狹小空間最主要的裝置；二是擴張裝置的連桿機構(gòu)，它通過六個平行四邊形機構(gòu)將裝置的六根桿件撐開，用于打開外部的擋圈；三是可壓縮的擋圈，在工作前擋圈壓縮，通過連桿機構(gòu)撐開后鎖死，成為一個可承載一定負荷的圓環(huán)形擋圈。以上三個部分經(jīng)過破障，搭建支持部件，形成救援通道，輔助搜救工作，提高工作效率，節(jié)省救援時間
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的：該產(chǎn)品主要在地震火災(zāi)等自然災(zāi)害引起建筑物坍塌時，被埋人員地點確定但由于空間不足無法進行救援時，打開一個通向被救援者的通道，方便水及生活必需品的傳送及救援人員的進入。輔助搜救工作，提高工作效率，節(jié)省救援時間。 基本思路：破障爪鉆入廢墟中打開，撐開一個突破口。驅(qū)動支撐架，搭建支撐結(jié)構(gòu)，建立臨時通道。重復上述步驟，直到通路完全打開。 創(chuàng)新點：能快速在廢墟中打開一條通路，僅破障爪在撐開過程中受較大的力，支撐桿打開支撐架的過程中受力很小，在支撐部件組成剛性框架之后，關(guān)閉破障爪，支撐框架受力。且該過程中裝置對外界環(huán)境是緩慢的工作，利用桿件的空間運動，巧妙的利用狹小的空間 技術(shù)關(guān)鍵：本裝置的關(guān)鍵設(shè)計要求就是破除障礙廢墟中的障礙，支撐部件組裝成剛性結(jié)實的支撐框架。破障爪和支撐部件的工作時序，以及支撐部件在搭建過程中的動作。 主要技術(shù)指標：破障爪在人工驅(qū)動時，人工動力轉(zhuǎn)化為破障爪破障是強大的支撐力，以及在破障后的自鎖。支撐部件如何有小體積組裝成可以支撐洞穴主要框架的動作，以及每個零件的尺寸。
科學性、先進性
- 現(xiàn)如今，大多數(shù)破障裝置為火藥，電動等動力通過裝置產(chǎn)生強大的沖擊力和破壞力，清除障礙。但是，在洞穴、廢墟坍塌的現(xiàn)場，所有的坍塌物都是隨機不穩(wěn)定的堆積在一起，那么如果用強大的沖擊力去破壞障礙，就對坍塌物下方被埋的人員極有可能造成二次傷害。 本裝置是一個緩慢的堆積物中間撐開一個通行口，然后加以固定支撐，由此慢慢打開一個通道，以提供給救援人員，盡快救出被困人員。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 試驗樣機
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 創(chuàng)新點：能快速在廢墟中打開一條通路，僅破障爪在撐開過程中受力，外擋板組成殼體之后才受力。且該過程中外擋板從柔性變?yōu)閯傂裕艹惺芤欢ǖ耐饨鐗毫Α? 應(yīng)用：能在廢墟中快速打開一條通路，以便快捷高效的實施搜救?？梢耘浜喜煌妮d體進行不同環(huán)境下的救援。 作品的后續(xù)發(fā)展：（1）可以在內(nèi)部裝載紅外線、聲納脈沖等裝置，便于搜救行動的展開。 （2）作品可以依靠不同的搭載設(shè)備應(yīng)對不同的工作環(huán)境。搭載設(shè)配可以為爬行機器人、車底座、充氣橡皮筏等。 （3）作品可以根據(jù)需求生產(chǎn)，產(chǎn)品可以為大型機械、也可為中小型機械。
同類課題研究水平概述
- 近階段國內(nèi)外的搜救裝置發(fā)展方向多為搜救機器人，下面是一些簡單的介紹： 近年來，特別是“9．11”事件以后，世界上許多國家開始從國家安全戰(zhàn)略的角度研制出各種反恐防爆機器人、災(zāi)難救援機器人等危險作業(yè)機器人用于災(zāi)難的防護和救援。同時，由于救援機器人有著潛在的應(yīng)用背景和市場，一些公司也介入了救援機器人的研究與開發(fā)。此外，國際RobCup機器人競賽也增加了救援比賽的專項RobCup Rescue，為救援理論和技術(shù)提供仿真研究的試驗平臺。目前，災(zāi)難救援機器人技術(shù)正從理論和試驗研究向?qū)嶋H應(yīng)用發(fā)展。 在國內(nèi)，中國科學院沈陽自動化研究所研究的蛇形機器人樣機旨在用于非結(jié)構(gòu)環(huán)境中探測和災(zāi)難救援作業(yè)。該蛇形機器人可以根據(jù)地面狀況采用蜿蜒、伸縮、側(cè)移和翻滾等多種運動步態(tài)，在監(jiān)控系統(tǒng)的無線控制下，具有一定的三維運動能力，并可通過安裝在蛇頭上的微型攝像頭將現(xiàn)場圖像傳回監(jiān)控系統(tǒng)。該單位還研制了一種履帶式災(zāi)難救援可變形模塊機器人樣機，具有直線、三角和并排等多種形態(tài)，通過多種形態(tài)和步態(tài)來適應(yīng)環(huán)境和任務(wù)的需要。上海交通大學研制了一種仿蛇機器人樣機，該機構(gòu)由一系列剛性連桿連接而成的自由多剛體系統(tǒng)，由步進電機控制兩剛性連桿之間的夾角，使連桿作平面運動，連桿兩邊裝有滾動軸承作車輪，滾動軸承只改變縱向和橫向摩擦系數(shù)之比。國防科技大學年研制的一種蛇形機器人能像蛇一樣扭動身軀，在地上或草叢中蜿蜒運動，可前進、后退、拐彎和加速。頭部是機器人的控制中心，安裝有視頻監(jiān)視器。 我國是世界上災(zāi)難發(fā)生最為嚴重的少數(shù)國家之一，具有災(zāi)害種類多、發(fā)生頻率高和分布地域廣等特點。近年來，地震、礦難災(zāi)難事故在我國多次發(fā)生，給公眾安全和國民經(jīng)濟帶來極大的破壞作用，引起了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液蛯W者們的注意。而國內(nèi)現(xiàn)在的搜救設(shè)備大致是：生命探測儀、配備重型搜救裝備的搜救車、熱紅外生命探測儀等裝置。即使配合了搜救機器人、救援人員仍舊無法快速獲得足夠的空間來實施營救計劃。這套廢墟救援裝置可以現(xiàn)場組裝，人工手動操作，適應(yīng)惡劣的救援環(huán)境，能在一定程度上彌補這方面的不足。此裝置經(jīng)加裝相應(yīng)的輔助設(shè)備亦可用于礦難，雪災(zāi)，火災(zāi)等災(zāi)害的救援工作。
