基本信息
- 項目名稱：
- 毛蟲式生命搜索機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 如今大部分的救援機器人只能在廢墟外進行生命搜索，還沒有能夠進入廢墟里，在狹小的縫隙中靈活運動，完成生命搜索功能的機器人?；诖?，我們毛蟲三人組設(shè)計制作了毛蟲式生命搜索機器人，該機器人設(shè)計的基本思路是采用多節(jié)式身體結(jié)構(gòu)、拉伸的運動方式，達到整體軟化機器人的目的。機器人的特殊的拉伸運動方式加上多節(jié)式的“軟化身體”，這樣機器人就能在廢墟中無障礙的靈活地自由“漫游”完成生命搜索。
- 詳細介紹：
- 機器人擁有大量人力救援無法代替的優(yōu)點，可以用于生命救援，應(yīng)用前景廣泛。我們設(shè)計的毛蟲式生命搜索機器人能夠進入廢墟里、在狹小的縫隙中靈活自由運動，完成生命搜索功能。 毛蟲式生命搜索機器人設(shè)計采用多節(jié)式身體結(jié)構(gòu)，擁有相對獨立、可分離的上外殼和下底板“單元”，整體軟化機器人；機器人采用身體拉伸收縮的方式前進運動，使機器人能夠擁有較大的身體變化量和轉(zhuǎn)彎角度，在狹小縫隙中也能夠“自由靈活”的運動；機器人的控制模塊也采用多節(jié)式，分割機器人的控制模塊并將獨立的模塊固定在相應(yīng)的殼體上完成控制模塊的多節(jié)式，達到機器人在廢墟中的“靈活”前行。有了這些設(shè)計就能使毛蟲式生命搜索機器人能在廢墟中相對“靈活”的運動，完成較大的轉(zhuǎn)彎，適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境、廢墟縫隙。 我們模仿毛毛蟲的身體結(jié)構(gòu)和運動方式，仿生設(shè)計了這臺救援機器人。該毛蟲式生命搜索機器人能在廢墟中無障礙“自由”運動，利用自身攜帶的設(shè)備完成生命搜索，當發(fā)現(xiàn)有生命跡象時可發(fā)出警報，指導(dǎo)救援，相信其在未來的救援中能夠擁有美好的明天。
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
- 如今大部分的救援機器人只能在廢墟外進行生命搜索，還沒有能夠進入廢墟里、在狹小的縫隙中靈活運動、完成生命搜索功能的機器人?；谶@種現(xiàn)狀，我們毛蟲三人組設(shè)計制作了毛蟲式生命搜索機器人，機器人的設(shè)計基本思路是采用多節(jié)式身體結(jié)構(gòu)，整體軟化機器人；機器人的控制模塊也采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)控制；機器人身體采用拉伸收縮的運動方式并能完成避障前進。這樣設(shè)計機器人就能在廢墟中相對“靈活”地自由“漫游”了，完成一定的功能。我們設(shè)計的毛蟲式生命搜索機器人的創(chuàng)新點有： ①采用“多節(jié)式”殼體結(jié)構(gòu)，整體“軟化”機器人。 ②特殊的收縮拉伸式運動方式，讓身體“軟化”的機器人靈活地在廢墟中暢通運動。 ③毛蟲式機器人殼體長度可改變，以適應(yīng)廢墟中各種復(fù)雜地形，在縫隙中靈活搜索生命跡象。 ④模仿毛毛蟲的身體設(shè)計機器人殼體，運動方式也猶如毛毛蟲，既“形似”又“神似”毛毛蟲，是仿生機器人。 ⑤控制模塊也采用“多節(jié)式”，并結(jié)合當前各種先進的傳感器、仿生技術(shù)，可拓展功能強，可附加GPS定位系統(tǒng)。 主要技術(shù)關(guān)鍵：（1）各伸縮殼體的結(jié)構(gòu)、尺寸大小的確定以及運動精度的保證。（2）底板的機械機構(gòu)、行走足的布置。（3）仿生的運動動力和運動行為模擬。主要技術(shù)指標：機器人的伸縮量大小、最大轉(zhuǎn)彎角度以及運動靈活性。
科學性、先進性
- 采用目前成熟的蛇形機器人的設(shè)計方法，仿毛毛蟲設(shè)計毛蟲式生命搜索機器人，運用特殊的底板滑槽裝置和不同張角的外殼體結(jié)構(gòu)，多節(jié)化機器人，軟化機器人，運動采用伸縮拉伸方式，這樣機器人運動就猶如毛毛蟲運動。機器人能進入廢墟縫隙搜救，適應(yīng)各種不同的復(fù)雜地形，能完成加大轉(zhuǎn)角運動，在縫隙中相對“靈活”的自由“漫游”，搜索生命跡象，它具有結(jié)構(gòu)合理、控制靈活、性能可靠、可擴展性強等優(yōu)點。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品是2010年淮海工學院大學生實驗室創(chuàng)新課題，于2011年被淮海工學院大學生實驗室創(chuàng)新課題評審專家組評議通過，準予解題。作品于2010年4月在東南大學舉辦的江蘇省第三屆大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽中獲二等獎。
作品所處階段
- 作品目前處于實驗室階段，為第一代機器人，其結(jié)構(gòu)和運行方式以及功能還有待改進提升。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品，圖紙，圖片，錄像，現(xiàn)場演示。
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
- 毛蟲式生命搜索機器人能在自帶的電池供電下工作或者在外加電源供電時工作，當向機器人供電時機器人就能伸縮地向前運動，在前進的過程中機器人能夠通過自身攜帶的傳感器完成自動避障，探測生命的跡象。該機器人因其特殊的機械結(jié)構(gòu)、運動方式能適應(yīng)廢墟中的各種地形，能靈活無阻礙地 “漫游”，搜索生命跡象，當發(fā)現(xiàn)生命的跡象時可發(fā)出警報，指導(dǎo)救援人員救援，能運用于廢墟搜救工作。在使用模具大批量生產(chǎn)時機器人的制造成本不高，這使該仿生機器人的性價比高，能夠為地震災(zāi)后搜救、恐怖爆炸襲擊后等廢墟中的救援提供可靠的幫助，在搜救機器人市場上有較大的競爭力，相信其在今后的廢墟救援中能發(fā)揮很大的作用，有較好的推廣應(yīng)用前景！
同類課題研究水平概述
- 目前，在國內(nèi)的廢墟救援機器人大多都是在廢墟外進行探測救援，并且機器人大多數(shù)體積較大體重較大靈活性差，機器人尚還不能進入廢墟中搜索生命跡象，廢墟中的救援機器人多數(shù)還處于實驗室階段，并未運用到實際救援中。國內(nèi)外還沒有相關(guān)的有關(guān)于毛毛蟲的仿生救援機器人，但是有與我們類似的能進入廢墟搜索的仿蛇的蛇形的搜索機器人的研究。在國內(nèi)，據(jù)人民網(wǎng)報道，國防科技大學研究生制作的蛇形仿生機器人可用于廢墟搜索，但該機器人均處在實驗室階段，目前尚未投入使用；而在國外，相關(guān)的研究雖遙遙領(lǐng)先國內(nèi)，但是由于存在問題，還處于實驗室階段。據(jù)新華社報道美國、德國等先進國家研制的蛇形仿生機器人能模擬進入廢墟進行救援。在美國，研制的蛇形仿生生命搜索機器人由于存在一些技術(shù)問題，該機器人目前處在實驗室研究階段，而德國的蛇形機器人也處于試驗?zāi)M階段。我們仿生設(shè)計制作的毛蟲式生命搜索仿生機器人可以”靈活自如“的在廢墟中伸縮運動，進入搜索生命的痕跡，在廢墟中“自由漫游”，其擁有特殊的機械結(jié)構(gòu)、運動方式能適應(yīng)廢墟中的各種復(fù)雜地形，靈活的無阻礙的運動，完成一定的功能，當發(fā)現(xiàn)生命的跡象時可發(fā)出警報，指導(dǎo)救援人員救援，能運用于廢墟搜救工作。
