在地震、火灾等灾害现场,抢险救援任务的紧迫性突显了对智能化应急救援装备的迫切需求。智能应急救援装备的使用可极大地提高救援队伍的战斗力,快速、高效地处理各类灾害,特别是突如其来的严重灾难,大大减少救援人员的伤亡和国家的财产损失,具有重要的研究意义。
变形重构废墟搜索机器人深入到灾害救援事故现场,采集废墟内部的视音频信息,并通过无线通信的方式把感知探测到的救援任务信息实时无线传回后方控制台。同时机器人在针对狭小入口、垂直电梯井、洞穴内部、矿井等特殊环境机器人可实现模块化开展救援侦察作业,延伸救援人员的搜索范围,为救援行动部署和安排提供可靠救援任务信息。
目前移动机器人的移动机构主要分为轮式、腿式及履带式三种,轮式移动具有机构简单、承载能力高、运动控制相对方便,在平坦、坚硬的路面上行走速度相对较快、机动灵活、效率高等特点;但在路面相对崎岖、松软等地方,由于轮在与地面的接触面积小,比较容易出现打滑现象;此外,轮式运动机构的越障能力有限。
可变形履带机构是履带式移动机构的一种,具有非常优秀的性能。当机器人在崎岖路面运动时,可以通过调节履带与地面之间的接触面积来增加其灵活性及越障能力;当机器人在平坦路面运动时,可以通过减少机器人与地面之间的接触面积,来增加其灵活性和减少能量消耗。当履带与路面的接触面积小到一定极限时,可以认为此时轮子与地面的接触为线接触。从一定角度来说,此时履带式运动就可以看作为轮式运动。在理论上,这对提高机器人在平坦路面上机动灵活性是明显的,同时也会在很大程度上降低能耗。
机器人通过控制前后驱动电机的输出方向,实现各种地形下的转向运动,通过控制两段车体的输出转速,实现车体的快速前进与后退。采用两节履带式行走机构,在机器人本体较小的情况下,选用了大功率且体积小的直流无刷电机,采用并联差动转向方式,前后节分别由一个伺服电机控制其上下俯仰等动作,可以进行精确地左右摆头和上下俯仰等动作,能适应攻角为35°以内的大障碍,对(±25)mm以内的凸凹地制模块中,实现在城市街道、楼梯、斜坡、门栏、壕沟等复杂环境下的行走、越障和作业等功能,越野能力强,可以适9应各种恶劣的外部环境,欠驱动轮式具备高效的自适应性。
提出了一种可变形履带机器人,实现了地震救援时在狭窄通过主动变形成上下都有履带的姿态,在进入狭小空间时,由于上下壁面都可以接触到内壁, 从而有良好的通过性。
运动性能优势:通过视觉和传感器辅助检测,能够利用机器人的内部安装的变形系统,将底盘进行变形更柔性的底盘意味着更好通过内部障碍。
智能制造与机器人国际联创中心在上海嘉定区南翔政府的支持下正式成立,提供科技开发、产业招商、科技服务、产业投资、贸易平台五位一体的专业服务。建立智能制造行业需求与解决方案的联动机制,搭建企业与政府的沟通桥梁,打通技术到产业化的合作通道,助推南翔机器人产业发展与集聚。

