基本信息
- 項目名稱：
- 新型多用途反恐防暴機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 新型多用途反恐防暴機器人可對人口密集的場合或交通樞紐、信息中心、政府機關(guān)等關(guān)鍵場所進行安全保衛(wèi)和事態(tài)防范工作。 該機器人可攜帶有效載荷150kg，最大速度為72m/min，可在草地、沙灘等復(fù)雜路面上行走，攀爬40°斜坡，翻越30cm高障礙。車載無線通訊系統(tǒng)可保障在3000m范圍內(nèi)進行無線圖像信號的可靠傳輸和運動控制信號的有效傳遞。發(fā)射器云臺可實現(xiàn)360°的水平運動和45°的俯仰運動，可一次發(fā)射23枚特種防暴彈。電源系統(tǒng)采用電池組供電，供電時間為2—3小時。
- 詳細介紹：
- 新型多用途反恐防暴機器人可對人口密集的場合或交通樞紐、信息中心、政府機關(guān)等關(guān)鍵場所進行安全保衛(wèi)和事態(tài)防范工作。與國內(nèi)外相關(guān)機器人以“排爆”功能為主的設(shè)計理念不同，該機器人突出“防暴作業(yè)”和“巡邏警戒”兩大功能。 關(guān)鍵技術(shù)包括模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、高精度電機控制技術(shù)、大功率驅(qū)動傳動技術(shù)、大場景視覺檢測技術(shù)、遠距離無線通信技術(shù)及多任務(wù)實時處理技術(shù)。 該機器人長1250mm，寬650mm，高550mm，重180kg，可攜帶有效載荷150kg，巡航速度為60m/min，最大速度為72m/min，可在草地、沙灘等復(fù)雜路面上行走，攀爬40°斜坡，翻越30cm高障礙，快速上下高為20cm、斜度為35°的臺階。可依靠兩履帶的差速轉(zhuǎn)動實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)向或原地轉(zhuǎn)向。車載無線通訊系統(tǒng)可保障在3000m范圍內(nèi)進行無線圖像信號的可靠傳輸和運動控制信號的有效傳遞。車載視覺監(jiān)測系統(tǒng)可對周圍360°范圍里的情況進行實時監(jiān)視。發(fā)射器云臺可實現(xiàn)360°的水平運動和45°的俯仰運動，可一次攜帶23枚特種防暴彈。電源系統(tǒng)采用鉛酸動力電池組供電，供電時間為2—3小時，可托纜供電。機器人配備有便攜式操作控制箱，長416mm,寬360mm,高186mm，可同時顯示三路視覺監(jiān)測視頻，可進行多路視頻回放。
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
- 新型多用途反恐防暴機器人可對人口密集的場合或交通樞紐、政府機關(guān)等關(guān)鍵場所進行安全保衛(wèi)和事態(tài)防范工作。與國內(nèi)外相關(guān)機器人以“排爆”功能為主的設(shè)計理念不同，該機器人突出“防暴作業(yè)”和“巡邏警戒”兩大功能。 創(chuàng)新點有：（1）履帶式機器人承重輪系統(tǒng)、張緊輪系統(tǒng)自適應(yīng)特性的設(shè)計與實現(xiàn)；（2）取得履帶式機器人運動性能突破性進展，實現(xiàn)機器人驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)動力參數(shù)的匹配與協(xié)調(diào)；(3) 實現(xiàn)中型反恐防暴機器人的設(shè)計與制作。 關(guān)鍵技術(shù)包括模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、高精度電機控制技術(shù)、大功率驅(qū)動傳動技術(shù)、大場景視覺檢測技術(shù)、遠距離無線通信技術(shù)及多任務(wù)實時處理技術(shù)。 該機器人長1250mm，寬650mm，高550mm，重180kg，可攜帶有效載荷150kg，巡航速度為60m/min，最大速度為72m/min，可在草地、沙灘等復(fù)雜路面上行走，攀爬40°斜坡，翻越30cm高障礙，快速上下高為20cm、斜度為35°的臺階?？梢揽績陕膸У牟钏俎D(zhuǎn)動實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)向或原地轉(zhuǎn)向。車載無線通訊系統(tǒng)可保障在3000m范圍內(nèi)進行無線圖像信號的可靠傳輸和運動控制信號的有效傳遞。車載視覺監(jiān)測系統(tǒng)可對周圍360°范圍里的情況進行實時監(jiān)視。發(fā)射器云臺可實現(xiàn)360°的水平運動和45°的俯仰運動，可一次攜帶23枚特種防暴彈。電源系統(tǒng)采用鉛酸動力電池組供電，供電時間為2—3小時，可托纜供電。機器人配備有便攜式操作控制箱，可同時顯示三路視覺監(jiān)測視頻，可進行多路視頻回放。
科學性、先進性
- 德國的Teodor多功能警用機器人最大行駛速度50m/min，滿載時爬坡能力32°。 美國TALON機器人標準重量38.5kg，滿載時爬坡能力：32°，最大有效載荷：100kg，操縱距離800m。 中國沈陽自動化所研制的“靈蜥-B”型反恐機器人自重180千克；由電池電力驅(qū)動，可維持數(shù)小時左右；最大直線運動速度為40米/分鐘；可以跨越0.45米高的障礙。 本課題組研制的新型多用途反恐防暴機器人可攜帶有效載荷150kg，巡航速度為60m/min，最大速度為72m/min，可在草地、沙灘等復(fù)雜路面上行走，攀爬40°斜坡，翻越30cm高障礙，快速上下高為20cm、斜度為35°的臺階，可依靠兩履帶的差速轉(zhuǎn)動實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)向或原地轉(zhuǎn)向。車載無線通訊系統(tǒng)可保障在3000m范圍內(nèi)進行無線圖像信號的可靠傳輸和運動控制信號的有效傳遞。車載視覺監(jiān)測系統(tǒng)可對周圍360°范圍里的情況進行實時監(jiān)視。其動力性能、運動性能、操控性能均較上述國內(nèi)外機器人有較大幅度增長。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該新型多用途反恐防暴機器人在2008年10月25～27日于湖南長沙中南大學舉行的教育部“國家大學生創(chuàng)新計劃”項目實施效果展示會中，經(jīng)觀眾投票，新型多用途反恐防暴機器人以其出色的性能榮獲“我最喜愛項目”，并在十個項目中位列榜首，表明了與會領(lǐng)導、專家和各校師生對該機器人創(chuàng)新性和實用價值的充分肯定。 并在2009年全國科技周開幕式上作為“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果展”代表作品參展，得到了國家各部委領(lǐng)導和眾多主流媒體的關(guān)注。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專有技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示、圖片、錄像
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
- 新型多用途反恐防暴機器人采用操作控制箱進行控制。操控界面的按鈕上均標示有控制功能，界面友好、操作簡便。采用遙控桿進行機器人的運動控制、防暴彈反射平臺和視頻云臺的控制，并通過顯示屏對戰(zhàn)場環(huán)境進行實時監(jiān)控。 該機器人采用大功率無刷直流伺服電機驅(qū)動，直流蓄電池150Ｖ供電，配備有集成化車載微機系統(tǒng)、遠距離無線通訊系統(tǒng)、大場景視覺檢測系統(tǒng)和多任務(wù)實時處理系統(tǒng)，可完成在復(fù)雜地形和崎嶇路面情況下的高效運動，其機動性能、操控性能等均已達到或超過了國外同類機器人相應(yīng)的技術(shù)指標。 該新型多用途反恐防暴機器人可對文藝演出、體育競賽、群眾集會等人口密集的場合或交通樞紐、信息中心、政府機關(guān)等關(guān)鍵場所進行安全保衛(wèi)或事態(tài)防范工作。伴隨著世界交流的增多，大規(guī)模的群眾聚會也在日益增多，隨之而來的是國內(nèi)外日益緊迫的反恐形勢，隨時可能發(fā)生危害社會治安和穩(wěn)定的事件，在人群聚集的地方設(shè)立該高性能反恐機器人巡邏點可有效避免事件升級和人群騷亂的發(fā)生，所以該新型多用途反恐防暴機器人市場應(yīng)用前景十分廣闊。
同類課題研究水平概述
- 在反恐防暴機器人的研究中，國內(nèi)外都取得了令人矚目的成就，有代表性的有德國Teodor多用途警用機器人、美國TALON“魔爪”系列機器人、“靈蜥-B”型反恐防暴機器人、龍衛(wèi)士DG-X3B型反恐機器人等機器人。 ①德國Teodor多用途警用機器人主要技術(shù)參數(shù)如下：長：1300mm；寬：680mm；高：1100mm（機械手折疊時）、2800mm（機械手垂直時）、2400mm （機械手水平時）；標準重量：360kg（攜帶機械手和電池時）；行駛速度：0-50m/min（可調(diào)）；滿載時爬坡能力：32°；最小轉(zhuǎn)彎半徑：730mm；最大有效載荷：500kg；機械手最大抓取質(zhì)量：30kg；電池使用時間：2～3小時，可使用拖纜供電。 ②美國TALON“魔爪”系列機器人是Foster-miller公司研制的一種輕型機器人。TALON機器人的主要技術(shù)參數(shù)如下：長：850mm；寬：550mm；高：270mm；標準重量：38.5kg（不攜帶機械手時）；行駛速度：0-105m/min（可調(diào)）；滿載時爬坡能力：32°；最大有效載荷：100kg；電池使用時間：1～4小時；操縱距離：1800m。 ③“靈蜥-B”型反恐防暴機器人由中國科學院沈陽自動化研究所研制，它是一種具有抓取、銷毀爆炸物等功能的新型機器人。自重僅180千克；由電池電力驅(qū)動，可維持數(shù)小時左右；最大直線運動速度為40米/分鐘，大、小臂完全展開時能舉起8公斤以上的重物，充分吸收了國外同類產(chǎn)品的優(yōu)點。 ④龍衛(wèi)士DG-X3B型反恐機器人廣茂達伙伴機器人有限公司研制的，性能指標：重量：50公斤；速度：0～1m/s，可變速度控制；越障能力：27度樓梯，30度斜坡，20cm垂直障礙物，可在草地，沙地，碎石地，雪地運行；負載能力：60kg(水泥路直行)；續(xù)航能力：連續(xù)工作2小時；通訊距離：有線無錢雙模式，150米視距通訊。 目前的反恐防暴機器人都有運動靈活，體積較小，攜帶武器裝備具有很強攻擊性，但目前的機器人的速度和爬坡越野能力還不是很強，在實戰(zhàn)中還有局限性，所以提高機器人的機動靈活的運動性能和實時控制的穩(wěn)定性仍是當前發(fā)展的一種趨勢。隨著通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)等與機器人相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，反恐機器人的功能將越來越大，在各國反恐作戰(zhàn)中也將發(fā)揮越來越大的作用。
