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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 隧道消防機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本“隧道消防機(jī)器人”用于隧道發(fā)生險(xiǎn)情及安全隱患時(shí)的救援、破障、逃生、避難。通過在無線遙控和自動(dòng)的控制下代替救援人員親臨險(xiǎn)情或?yàn)?zāi)難現(xiàn)場，實(shí)時(shí)回傳惡劣環(huán)境的視頻圖像，并可以實(shí)行滅火，并以幫助救援人員獲取準(zhǔn)確的現(xiàn)場信息，最大限度的減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失。
- 詳細(xì)介紹：
- 本“隧道消防機(jī)器人”用于隧道發(fā)生險(xiǎn)情及安全隱患時(shí)的救援、破障、逃生、避難。通過在無線遙控和自動(dòng)的控制下代替救援人員親臨險(xiǎn)情或?yàn)?zāi)難現(xiàn)場，實(shí)時(shí)回傳惡劣環(huán)境的視頻圖像，并可以實(shí)行滅火，并以幫助救援人員獲取準(zhǔn)確的現(xiàn)場信息，最大限度的減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失。 本系統(tǒng)采用了大功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、視頻信號(hào)采集技術(shù)、無線通訊技術(shù)、無線視頻信號(hào)傳輸與處理技術(shù)、傳感器數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及多自由度機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)，火源搜尋與滅火技術(shù)等。 為了驗(yàn)證本系統(tǒng)的可行性，系統(tǒng)研制完成后進(jìn)行了可靠性試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)可以保證按照操作者意圖穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)，在系統(tǒng)行進(jìn)過程中可以實(shí)時(shí)回傳視頻圖像、定位參數(shù)及傳感器參數(shù)，并可避開障礙物自動(dòng)行走或通過機(jī)械手清理前面的障礙物，系統(tǒng)可通過手動(dòng)操作行走或自動(dòng)行走。 試驗(yàn)證明：所研制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行，為隧道發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)的營救工作提供了一種可行的解決措施，系統(tǒng)產(chǎn)品化后將具有廣闊的市場前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 在世界各地，由于各種突發(fā)事故等原因，隧道災(zāi)難經(jīng)常發(fā)生。在災(zāi)難救援中，救援人員只有非常短的時(shí)間(約48小時(shí))用于在著火的隧道或者倒塌的隧道中尋找幸存者，否則發(fā)現(xiàn)幸存者的幾率幾乎為零。在這種緊急而危險(xiǎn)的環(huán)境下，隧道消防機(jī)器人可以為救援人員提供幫助。 我們綜合收集了大量隧道事故起因，并針對(duì)隧道事故的特點(diǎn)多集中在火災(zāi)、坍塌等方面設(shè)計(jì)一種切實(shí)有效的隧道消防機(jī)器人。所設(shè)計(jì)的相似作品在參加第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽時(shí)，得到了《南寧晚報(bào)》的特別報(bào)道。 2、作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的基本思路 能夠在隧道出現(xiàn)險(xiǎn)情或重大災(zāi)難事故時(shí)，在無線遙控和自動(dòng)的控制下代替救援人員親臨險(xiǎn)情或?yàn)?zāi)難現(xiàn)場，實(shí)時(shí)回傳惡劣環(huán)境的視頻圖像，并可以實(shí)行滅火，并以幫助救援人員獲取準(zhǔn)確的現(xiàn)場信息，最大限度的減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失。 3、創(chuàng)新點(diǎn) （1）除具備同類產(chǎn)品自動(dòng)化和無線遙控功能外，還具備視頻實(shí)時(shí)傳送、攝像頭6自由度控制、自動(dòng)尋找火源滅火、機(jī)械手破障救援等功能。 （2）具備一定的破障能力。 （3）能自動(dòng)尋找火源并且能自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行滅火。 （4）操作靈活。利用虛擬儀器LabVIEW8.5 圖形編程語言編制的可視化程序，能將災(zāi)難現(xiàn)場信息發(fā)送現(xiàn)場，消防人員通過視頻便可靈活操縱機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。 4、技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)指標(biāo) （1）如何實(shí)現(xiàn)視頻無線回傳功能； （2）如何實(shí)現(xiàn)無線遙控功能； （3）如何編制人機(jī)交互控制軟件。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 相比已有的發(fā)明專利或申請中的專利文獻(xiàn)，本作品綜合考慮了視頻回傳、無線控制、人機(jī)交互、排障等多項(xiàng)功能，具有高的可靠性、穩(wěn)定性和高性價(jià)比。適用于各類隧道消防、救援當(dāng)中，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽廣西賽區(qū)二等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示和樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)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(jì)效益預(yù)測
- 隧道救援一直是全世界交通部門關(guān)注問題之一，由于隧道設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和半封閉性，使得當(dāng)隧道出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，救援變得困難。為此，隧道現(xiàn)場救援就成為各個(gè)國家所面臨的一個(gè)新的課題。一些新的技術(shù)和科技自然用在上面，救援機(jī)器人就是其中之一。但昂貴的價(jià)格阻礙了機(jī)器人的廣泛應(yīng)用。我們所研制的隧道消防機(jī)器人，在經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗(yàn)后，驗(yàn)證了其穩(wěn)定性、可靠性及高性價(jià)比。如果能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其市場前景將更為廣闊。
同類課題研究水平概述
- 由天津中辰瑞泰安全防范技術(shù)有限公司的史健川本發(fā)明的“隧道探測機(jī)器人” （目前該專利無權(quán)），其專利申請書所述：該發(fā)明可在在電纜隧道發(fā)生緊急情況如隧道起火,工作人員無法確定隧道內(nèi)情況,無法進(jìn)入隧道進(jìn)行處理時(shí),將機(jī)器人用鉸鏈從隧道檢查井口放入隧道,進(jìn)行勘查。它可以直接向地面控制系統(tǒng)提供隧道內(nèi)的圖像、語音、環(huán)境溫度、探測物體溫度、一氧化碳等有害氣體含量。 由山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所的成巍等人申請的實(shí)用新型專利“隧道消防應(yīng)急智能機(jī)器人系統(tǒng)”（專利申請?zhí)枺?00820017297.2），根據(jù)其專利申請書所述：該系統(tǒng)解決了隧道內(nèi)部空間小,火災(zāi)發(fā)生時(shí),撲救難度大、易造成人員傷亡的隧道消防難題,具有結(jié)構(gòu)簡單,能及時(shí)有效撲滅隧道火災(zāi)等優(yōu)點(diǎn)。 由撫順起運(yùn)工程機(jī)械有限公司的石鐵所申請的實(shí)用新型專利“多功能消防機(jī)器人”（專利申請?zhí)枺?00920149376.3），根據(jù)該專利申請書所述：該新型的多功能消防機(jī)器人,能代替消防人員深入火災(zāi)現(xiàn)場,通過無線遙控操作,從火災(zāi)現(xiàn)場傳輸攝象圖象以便實(shí)時(shí)觀察,并進(jìn)行排煙、噴水霧、噴射滅火劑等消防作業(yè);適用于隧道、商場、倉庫、化工廠等特殊場合的火災(zāi)施救工作。 相比已有的發(fā)明專利或申請中的專利文獻(xiàn)，本作品綜合考慮了視頻回傳、無線控制、人機(jī)交互、排障等多項(xiàng)功能，具有高的可靠性、穩(wěn)定性和高性價(jià)比。適用于各類隧道消防、救援當(dāng)中，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。 參考文獻(xiàn)： [1] 天津中辰瑞泰安全防范技術(shù)有限公司. 隧道探測機(jī)器人[P]. 國家發(fā)明專利申請，專利申請?zhí)枺?00810052552.1 [2] 廣州創(chuàng)希電器科技有限公司. GSM汽車防盜器說明書 [3] 山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所. 隧道消防應(yīng)急智能機(jī)器人系統(tǒng)[P]. 國家發(fā)明專利申請，專利申請?zhí)枺?00820017297.2 [4] 撫順起運(yùn)工程機(jī)械有限公司.多功能消防機(jī)器人[P]. 國家發(fā)明專利申請，專利申請?zhí)枺?00920149376.3 [5] 北京市電力公司電纜公司 天津中辰瑞泰安全防范技術(shù)有限公司. 電力隧道偵察機(jī)器人 [P]. 國家發(fā)明專利申請，專利申請?zhí)枺?00820074461.3
