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基本信息

项目名称:
小型消防救灾辅助机器人
小类:
机械与控制
简介:
该小型消防救灾辅助机器人,是通过远程控制电机来实现抬升臂的升降,来实现高度上的控制。电梯的升降来帮助救灾。驱动装置是用坦克履带模型,所以可以克服陡坡、沼泽等的干扰。 适用于农业上的采摘,坡陡的路段、沼泽泥池、高层建筑发生灾难时的救援。
详细介绍:
使用说明: 通电时通过控制遥控七的按钮来实现运动 1.按下启动+正转1,机器人前进; 按下启动+反转1,机器人后退; 2.按下启动+左,机器人向左转; 按下启动+右,机器人向右转; 3.按下正转2+抬升1,机器人抬升臂1向上升起; 按下反转2+抬升1,机器人抬升臂1向下下降; 按下正转2+抬升2,机器人抬升臂2向上升起; 按下反转2+抬升2,机器人抬升臂2向下下降; 4.按下正转2+齿条,机器人齿条前进; 按下反转2+齿条,机器人齿条后退; 按下正转2+手抓,机器人手抓打开; 按下反转2+手抓,机器人手抓闭合; 5.按下电梯正转3,机器人抬升臂2上的电梯上升; 6.在高层求救人员可以通过电梯架走就电梯; 7.按下电梯反转3,机器人抬升臂2上的电梯下降; 8.在电梯里的人员可以安全降落至地面; 9.按下后驱正转4,机器人的履带脱离地面,后驱接触地面,使后驱推动机器人,实现高速运动。此情况适用于比较紧急的救灾和路况良好状况; 10.按下后驱反转4,机器人的履带接触地面,后驱离开地面,使履带推动机器人,实现慢速运动。此情况适用于路况比较坎坷的救灾状况; 11.按下电机正/反转5三角轮正/反转动,实现机器人在台阶上运行。 技术特点: 1.该机器共有四个电机,两个涡轮蜗杆传动,可通过远程操作,通过遥控器的控制来实现机器的前进、后退、转弯、臂杆的抬升和下降是通过涡轮蜗杆连接并用遥控器控制。 2.另外在机器的前部设有三角式大型轮胎机构,方便斜坡的前进和后退,其优势主要体现在可同时对机器进行控制,机器的前进后退和臂杆的升降可以同时进行,更方便高空作业,在发生任何高空灾难时起到了很大作用,比如发生火灾时,灾民在高楼中无法安全逃离,而且救护车到来又需要时间,如果运用该机器就可方便就出人员。

作品图片

  • 小型消防救灾辅助机器人
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  • 小型消防救灾辅助机器人
  • 小型消防救灾辅助机器人
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

作品设计:本设计所有控制都为远程控制。底盘模拟坦克驱动装置和汽车的转向原理。车身上有两节通过涡轮蜗杆控制的抬升臂。第二个抬升臂上还有齿轮齿条,可以前后运动。在齿条前端还有一容器装置,可以在高空营救的时候,人员可以逃生到容器了,再通过抬升臂将人员安全的下放到地面。 发明的目的:在当今日益频发的灾难中,由于路段的坡陡、沼泽泥池的干扰、高层建筑的影响给营救人员带来了巨大的不便,影响营救速度,而且营救人员的营救范围有限。为了克服以上的种种困难,发明了此机器人。 基本思路:运用坦克的底座的驱动装置和汽车的转向原理,实现机器人各个方向的运动。在底座的上有两个三角驱动装置,可以实现机器在台阶、坡陡、沼泽、斜坡等地方行走。车身上有两个抬升臂,可以实现高楼、高空救人。第二个抬升臂上安装有齿轮齿条装置,使得前后方向大度幅度扩大了营救范围。 创新点:远程控制、涡轮蜗杆驱动与自锁抬升臂、四个电机驱动底盘、汽车转向原理实现底盘的方向控制、营救工作安全高效。 技术关键:远程控制、涡轮蜗杆驱动与自锁抬升臂、四个电机驱动底盘、汽车转向原理实现底盘的方向控制。 主要技术指标:远程控制、坦克转向原理实现底盘的转向控制。

科学性、先进性

该机器最大特点是能够走斜坡,保证在比较陡峭的环境下也能够安然工作,操作方便,机器运作灵活。机器中运用涡轮蜗杆传动来传递交错轴之间的回转运动和动力来达到臂杆的升降,并且涡轮蜗杆可以保证大的传动比、结构紧凑、传动平稳、噪声较小。

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

未定

作品可展示的形式

实物

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

技术特点: 1.该机器共有四个电机,两个涡轮蜗杆传动,可通过远程操作,通过遥控器的控制来实现机器的前进、后退、转弯、臂杆的抬升和下降是通过涡轮蜗杆连接并用遥控器控制。 2.另外在机器的前部设有三角式大型轮胎机构,方便斜坡的前进和后退,其优势主要体现在可同时对机器进行控制,机器的前进后退和臂杆的升降可以同时进行,更方便高空作业,在发生任何高空灾难时起到了很大作用,比如发生火灾时,灾民在高楼中无法安全逃离,而且救护车到来又需要时间,如果运用该机器就可方便就出人员。 优势: 这种小型灾难救护机器是很有市场前景的,就目前来看一般的高空救护设备都是装在消防救护车车上的,当发生严重火灾时根本没有太多时间等待消防车的到来,这样的机器就可以在最短的时间救出困境人员,尽可能的避免人员伤亡,同时机器也很方便操作。因此该机器是可以进行推广的。 适应范围: 农业上的采摘,灾难时的救援,坡陡的路段、沼泽泥池、高层建筑发生灾难时的救援。

同类课题研究水平概述

国外研究现状: 在国外,救灾机器人发展迅速,技术日益成熟,并进入实用化阶段,日本、美国、英国等已开始装备使用。在灾难现场中,救灾机器人应能迅速找到幸存者的位置。日本大阪大学研制出蛇形机器人能在高低不平的模拟废墟上前进,其顶端带有一部小型监器,身体部位安装传感器,可以在地震后的废墟里寻找幸存者。美国iRobot公司研制了PackBot系列品泄漏等任务。 国内研究现状: 在国内,救灾机器人的研究刚刚起步,但进展很快。中科院沈阳自动化所在2002年研制了一种蛇形机器人,由16个单自由度关节模块和蛇头、蛇尾组成,在监控系统的无线控制下可实现蜿蜒前进、后退、侧移、翻滚等多种动作,并能通过安装在蛇头上的微型摄像头将现场图像传回监控系统。中国矿业大学的机器人研究所成功研制了“CUMT-1矿井救灾机器人”,并对救灾机器人的机构设计做了一些有益的尝试。基于目前的煤矿救灾状况及一般机器人环境适应性差等问题,我们创新机构,研制了煤矿井下环境探测与搜救机器人,采用虚拟现实技术,遥控机器人进行工作。该创新机构具有较强的爬坡、越障能力,可实现大范围移动,能大大减少救生队员的伤亡和并有效加快搜救速度。
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