抗灾救援-机器人.doc

“抗灾救援”机器人控制系统设计说明书设计者：徐 吉，王飞漾，厉治国（浙江机电职业技术学院）作品内容简介1、 研制背景及意义中国位于世界两大地震带-环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分发育。大地构造位置决定，地震频繁，震灾严重。在20世纪里，全球共发生3次8.5级以上的强烈地震，其中两次发生在我国；全球发生两次导致20万人死亡的强烈地震也都发生在我国，一次是1920年宁夏海原地震，造成 23万多人死亡；一次是1976年河北唐山地震，造成24万多人死亡。这两次地震死亡人数之多，在全世界也是绝无仅有的。 中国地震主要分布在五个区域：台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上。华北地震区。包括河北、河南、山东、内蒙古、山西、陕西、宁夏、江苏、安徽等省的全部或部分地区。在五个地震区中，它的地震强度和频度仅次于青藏高原地震区，位居全国第二。由于首都圈位于这个地区内，所以格外引人关注。据统计，该地区有据可查的8级地震曾发生过5次；7-7.9级地震曾发生过18次。加之它位于我国人口稠密、大城市集中、政治和经济、文化、交通都很发达的地区，地震灾害的威胁极为严重。因此，开发一些关于地震救灾的机器人或机械设备是我国工业发展的一大趋势。随着科技的迅速发展，将会有越来越多的，更加先进的救灾机器人将被开发出来。有了这些机器人的参与，在救灾方面可以起到事半功倍的效果。随着救灾机器人的完善，所需的人力也就会减少很多，从而使得跟少的人从事救灾这样危险的工作，更有效的起到了保护人民安全的作用。所以我们要从学生时代抓起，充分利用年轻人的聪明才智，也为国家发掘人才，做出贡献。，同时也可以调动年轻一带对科学的热爱与认知。积极参加这类活动，可以是我们的聪明才智的到更好的发挥，同时也相当于对国家关于抗震救灾做出自己小小的贡献。 2、主要功能和性能指标我国是一个灾害多发生国家，为了能更快的解救那些被困人员和其他宝贵和其它宝贵的财产。我们设计出了这样一个多功能的机械装载救人机车。这个机器人也可看做是一辆多功能救援车，其最大的特点是以极少的人力来控制，操作它，从而实现再远的抢救。即减少了抢救人员的危险系数。又加大了救援迅速性。其主要功能就是救援被困在建筑中的遇难人员。通过简单的改装，也可以用作道路疏通。他的工作强度主要取决于驱动电机的功率大小，因为电动机是他的主要原动力。同时也可以配合液压，气动等原动力，使他更加完美。同时，因为他的主要动力为电力，所以他的工作条件要求也相应的比较低。他的车身和机械手均为金属材料，所以他拥有长久的寿命，更有利于地震灾区的抢救工作。我们所设计机器人，完美的使电动机和螺纹传动结合在一起，使他工作起来不但反映迅速，而且稳定性非常好。（我们利用了螺纹传动的自锁性）。此外，我们所设计机器人通过简单的改装，可实现多项功能，如吊，拖，推等。他在水平位置可实现超过180度的工作范围，在垂直于水平面的工作面内，也可实现超过130度的工作范围。3、设计方案 3.1、电力控制系统 用电力控制，相对于其他控制来说，更快捷，更方便。其主动力也很容易得到。防火性、防尘性等都比较好。唯一的缺点是功率不是很大，容易过载和过热。但其最大的特点是容易实现，也容易控制，反应性非常突出。工作效率也很高。 3.2、螺纹传动 相比于电动机，螺纹传动更稳定，更可靠。其最大特点是可以用很少的电能来转换成机械能，从而控制也很容易，快捷。相对于电动机来说，螺纹传动的可靠性更高，功率更大，又因为螺纹具有独特的自锁性，所以其安全性能非常好。 因此，我们采用了电动机和螺纹传动结合的动力系统，达到了互相取长补短的良好效果，3.3、带传动用履带控制首先在移动方面他比轮子更加的方便，移动范围更加的广泛。他能像坦克一样在原地完成360的旋转，而且真的发生灾害的时候它的移动面也更广。汽车轮只能在路面上移动。而履带却能在上地和凹凸不平的地域轻松的穿梭。所以