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基于应急救援的机器人设计研究摘要：随着科技的不断进步和人们对生命安全的严重关注，援救机器人在应用领域方面也有了很大的发展空间。
援救机器人是一种能够在危险环境下执行任务，提供救援及支援服务的机器人。
本文所设计的应急救援机器人使用同轴麦轮作为机械的移动的底盘。
能适应绝大多数地形。
并且能够很好的通过较为狭小的过道。
自适应能力极强。
底盘采用高度结构化。
更易于维修和拆卸。
机器人采用ABBIRB460机械臂。
结构简单方便，工作效率高，采用快拆设计，通过两颗螺丝更换更多类型机械爪，实现更多功能。
机器人整体体积不大易于搬运且结构化易于拆卸和维修。
最后使用DR16作为接收器。
接受范围广。
可在一公里以外进行遥控，信号稳定且价格实惠。
关键词：结构化；救援；机器人；引言：目前，援救机器人广泛应用于自然灾害、人工灾害、救援等领域在现代社会发展的进程中，人们的生活方式、生存环境和风险事件变得越来越复杂和多元化，同时人类也缺少对应的应急救援技术和设备，如遭受自然灾害、肆意街头暴力、特大传染病、恐怖袭击等各种突发事件。
在应对这些突发事件时，应急救援机器人的角色变得越来越重要，但是当前市场上缺少满足应急救援的特种车辆，在这样的背景下，开发应急救援机器人项目势在必行。
一、应急救援机器人结构设计1.应急救援小车核心参数重量、尺寸等，其中尺寸和重心高度可参考1表。
表1应急救援机器人核心参数名称参数重量（kg）17.8长、宽、高（mm）810.510.430重心高度（mm）170机械臂自由度3移动速度（m/s）前进：3.9平移：3.2最大上坡度数（°）纵向：15横向：142.底盘部分小车底盘使用四麦克纳姆轮共轴结构，每个麦克纳姆轮由单独的3508电机进行驱动。
轮组形式为电机-联轴器-麦轮。
根据测量，单个轮组宽度约为130mm。
因此四麦轮并排排布所需宽度约为520mm，小于最大宽度 1200mm。
因此理论上可以使用普通麦轮进行设计。
摘要煤矿救援机器人是一种能够在煤矿井下灾害环境遥控或自主导航工作的机器人，能代替煤矿的搜救队员深入井下,抢救矿难后被困矿工，并以这种方式减少甚至避免救护队员的伤亡.同时在煤矿爆炸事故后的探测救援过程中,救护人员在井下高温环境下负重作业,其体力以及氧气消耗都很大。
救援机器人主要作用是代替救护人员搬运、转移伤员和遇难者至安全区域，而且救援机器人需要携带必要的救护设备和仪器,因此救援机器人应该具有足够大的尺寸和动力以及良好的续航能力。
首先，本文在满足上述要求的基础上，设计了煤矿救援机器人行走机构的机械部分.在综合比较后选择轮式的行走机构。
同时考虑到救援机器人的特殊工作环境，通过链传动实现了各轮的同步移动，克服了轮式移动机构跨沟能力差及易打滑等缺点。
参照PACKBOT机器人增加摆臂,机器人伸出摆臂有利于越障.其次,详细设计了煤矿救灾机器人控制系统的硬件电路，包括数据采集单元电路、运动控制单元电路、编码器解析单元电路等.关键字：轮式;同步移动；摆臂；数据采集；运动控制ABSTRACTCoalminerescuerobotisonekindofrobotsusedinundergrounddestroyed coalmine.Itcanrescuetrappedminersintheundergroundinsteadofmineres cueteamafterminedisaster。
Itwillavoidcasualtiesofminerescueteaminthisway。
Atthesametimeaftertheexplosionandtherescueprocessofdetectioninthe coalmine,minerescueteaminundergroundloadoperationunderhightempera tureenvironment,andtheirphysicalaswellasconsumptionofoxygenishuge 。
机器人———抗灾救援一、作品简介本设计是一种在规定尺寸范围内既能在平地顺利转弯、行进此作品是根据抗灾救援中出现人被困于交通中断、封闭空间中的复杂地形中，救援人员无法到达那些复杂地区而导致延误救援时间，所以我们设计了抗灾救援机器人，我们设计的机器人适用于各种复杂地形，并且可以通过准确的人为控制解救被困于被重物形成封闭空间中的人。
由于我们的设计的机器人的移动是由4个可以360度转动的轮子组成，所以可以在复杂环境中自由移动，受环境的约束小；遇到过不去的沟或河道时，我们可以通过控制机器人架桥来障碍，达到救援现场；当有重物阻挡道路或者被重物困住时，我们通过控制机械手臂来移除和搬运重物。
二、研制背景及意义2.1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。
2.2随着科学技术和经济的不断发展，先进制造技术和数控技术、最优化设计的广泛应用，使得生产进一步智能化、自动化、经济化。
创新设计得到越来越重视也并得到广泛的发展，也变得智能化，很多问题可以通过计算机实现，减轻了设计的强度，缩短了设计周期，结合优化设计，创新设计变得异常简单，市场上的商品由此变得纷繁多样。
2.3培养大学生的创新意识和创新能力，注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力和协作精神；加强大学生动手能力的培养和工程实践的训练；丰富和活跃校园学术氛围。
三、设计具体要求3.1参赛作品的总体要求（一）机器人重量不限，但应尽可能轻。
（二）机器人造价不限，但应尽可能低。
（三）机器人操控可采用线控或遥控法方式。
救援机器人结构设计
一、概述
救援机器人是一种新型机器人，可用于识别地面、水下、空间和低能
区的危险环境，搜寻受困者并发信号，以及搜救和援助受困者等搜救作业。
由于灾害环境特殊，安全性要求高，因此救援机器人结构应具有良好的稳
定性和兼容性，以满足复杂的技术要求。
二、结构设计
（一）结构设计
1.机体结构：救援机器人机体结构采用双节轴膨胀铰接架构，其特点
是结构稳定、不易损坏；机体上设有传感器持续监测前方环境，保证机器
人稳定行驶；机体重心低，采用悬挂式底盘，可有效降低耦合系数，提高
稳定性。
2.推进系统：救援机器人可以采用轮子驱动系统，可在平地、坡道、
河流和其他不规则地形中行驶，具有很强的稳定性；采用爪状车轮可以增
强机器人的抓地力，有效减少滑动；还可以根据不同环境采用飞机、直升
飞机和无人机等飞行器，用于高空救援。
3.传感器：救援机器人配备有多道传感器，包括激光雷达、摄像头、
激光距离传感器、超声波测距仪、红外传感器和全息摄像头等，可以实时
监测周围环境。
地震救援设计说明书地震救援设计说明书1. 引言1.1 目的本文档旨在提供地震救援的设计说明，以指导设计团队在开发地震救援时的工作。
1.2 范围本文档涵盖了地震救援的设计概念、结构、功能、性能要求、控制系统、通信系统、电力系统、机械系统等方面的内容。
2. 设计概念2.1 多功能性地震救援应具备多种功能，如探测受困人员、运送救援物资、提供紧急救护等。
2.2 高灵活性地震救援应具备良好的机动性和适应性，能够在复杂的地震环境中自由移动和工作。
2.3 高稳定性地震救援应具备稳定的结构和平衡系统，以应对地震环境的不稳定性。
3. 结构设计3.1 框架地震救援的框架应采用轻量化的材料，如碳纤维复合材料，以提高的机动性。
3.2 运动系统地震救援应配备足够的运动轮和驱动装置，以保证其在不平坦的地震场地上能够稳定移动。
3.3 传感器系统地震救援应搭载各种传感器，如摄像头、红外线传感器、气体传感器等，以实时探测受困人员和危险环境。
3.4 操作系统地震救援应配备智能操作系统，能够根据环境和任务要求做出自主决策和行动。
4. 功能设计4.1 人员搜索与定位功能地震救援应能够通过传感器探测受困人员的位置，并在地震场地中准确定位受困人员的位置。
4.2 物资运输功能地震救援应具备搬运和运输救援物资的能力，以满足救援需求。
4.3 紧急救护功能地震救援应配备基本的急救设备，如急救箱、心电图仪等，能够对受伤或生命体征不稳定的人员进行紧急救护。
5. 性能要求5.1 最大移动速度地震救援的最大移动速度应满足紧急救援的需要，同时考虑到稳定性的要求。
5.2 工作时间地震救援的电力系统应能够支持长时间的工作，以保证救援任务的顺利进行。
5.3 载重能力地震救援的载重能力应能够满足运送救援物资的需求，同时考虑灵活性的要求。
6. 控制系统设计6.1 远程控制地震救援应具备远程控制功能，以便操作人员对其进行远程操控和指导。
6.2 自主控制地震救援应具备自主控制功能，能够根据环境和任务要求做出自主决策和行动。
火灾援救机器人系统设计与实现火灾援救机器人系统设计与实现一、引言近年来，火灾灾害频发，对于火灾的救援工作，人员的安全一直是最首要的问题。
传统的火灾救援工作主要依靠消防员的勇敢与智慧，然而会受到火势、烟雾等因素的限制，很难做到100%的安全。
随着机器人技术的发展，利用机器人进行火灾救援成为一种可行的解决方法。
本文将介绍一种火灾援救机器人系统的设计与实现。
二、系统设计火灾援救机器人系统主要由机器人、传感器、通信模块、控制算法和外部控制终端组成。
下面将对每个部分进行详细描述。
1. 机器人火灾援救机器人应具备较强的机动性与敏捷性，能够在火灾现场自主地进行搜索和救援任务。
机器人应搭载精密的传感器和执行器，能够感知环境和执行各种动作。
2. 传感器传感器对于机器人系统至关重要，能够提供环境信息，包括火势大小、烟雾浓度、温度等。
常用的传感器包括烟雾传感器、红外传感器、温度传感器等。
3. 通信模块通信模块主要用于机器人与外部控制终端的通信，实现远程监控、指令传输等功能。
常见的通信方式包括Wi-Fi、蓝牙、4G 等。
4. 控制算法控制算法是火灾援救机器人系统的核心，决定机器人如何进行搜索和救援任务。
控制算法需要具备判断火势大小、选择最优路径、避开障碍物等能力。
5. 外部控制终端外部控制终端可以是电脑、手机等设备，用于对机器人系统进行远程控制和实时监控。
外部控制终端应具备友好的用户界面和实时数据显示功能。
三、系统实现火灾援救机器人系统的实现需要多个方面的技术支持，包括机器人设计与制造、传感器选择与应用、通信模块选型、控制算法开发等。
1. 机器人设计与制造机器人的设计需要考虑到灵活性、可靠性和稳定性。
应选用轻巧的材料，并合理布置传感器和执行器。
机器人的制造需要确保机器人能够适应火灾现场的环境，同时需要保证机器人能够承受高温和烟雾等因素的影响。
2. 传感器选择与应用传感器的选择要根据实际需求，确保能够准确感知火势、烟雾和温度等信息。
救援机器人毕业设计
随着自然灾害和人为事故的频繁发生，救援机器人逐渐成为重要的援助工具。
本篇毕业设计旨在设计一种多功能的救援机器人，以便在各种紧急情况下提供必要的援助。
设计思路：
1. 结构设计：
救援机器人的结构需要面对各种不同的环境，包括火灾、地震、洪水等。
因此，它的结构需要具有耐高温、防水、防震等特性。
机器人装备有多个机械臂，能够在不同的场景下进行有效的操作，例如搜寻被困者、拯救伤员等。
2. 传感器设计：
救援机器人装配有多种传感器，包括温度传感器、气体传感器、声音传感器等。
这些传感器能够帮助机器人辨识出各种环境中的问题，并提供相关的信息。
例如，在火灾中，机器人可以利用传感器来检测房屋内的温度和任何潜在的危险。
3. 程序设计：
机器人需要具有一定的智能，能够根据环境的变化做出正确的反应。
机器人配备了多个算法，例如对象检测、运动规划等，能够在不同的场景下做出正确的决策。
4. 发电机：
机器人配备了太阳能发电机，以保证在没有电力供应的情况下，机器人仍能正常运作。
此外，机器人还配备了备用电池，以提供额外的能量储备。
结论：
在救援工作中，救援机器人可以发挥重要作用。
设计一种多功能的救援机器人，能够帮助消防员、医生等工作人员有效地解决紧急情况下的问题。
在未来，随着技术的发展，救援机器人将会变得更加先进和智能化。
灾害救援机器人设计方案一、设计要求设计一具有独立前进、转弯、后退、避障、救人等功能的救援机器人。
二、设计任务1.电子控制组：设计好控制电路及原理图，各类传感器电路及稳压电源，并制作成独立模块，按程序要求进行调试（超声波、雷达和红外线传感器的感应距离）。
2.机械设计组：设计机器人各部分结构（包括机械手、身躯、底盘）以及各类传感器模块的安装。
3.程序设计组：按照具体设计要求进行编程及调试、烧录等工作。
4.三、设计思路机器人在封闭场地内利用红外线传感器自动搜索安装了红外线发射管的洋娃娃。
一旦发现目标便向目标靠近，途中发现障碍物则侧移距离L或转弯角度a然后继续前进，当机器人与洋娃娃之间距离达到S（此时红外线传感器比超声波传感器或雷达优先级更高）时，触发控制机械臂抓向小人，机械臂的“手指”部分装有压力传感器（或轻触开关代替触觉传感器实现），当抓紧小人时触发单片机控制（入口设一200W白炽灯光感返回或者程序倒退返回）机器人返回，并翻转电机松开洋娃娃。
四、场地模拟有一封闭场地并设立一入口，机器人从入口出发，利用红外线传感器搜索救援目标洋娃娃，没有搜索到时则继续前进，遇到障碍物时侧移并转弯绕过障碍物继续前进，直到接近目标控制机械臂抓紧小人并返回，途中屏蔽掉红外线感应，只绕过障碍返回。
返回到达入口白炽灯处手部电机反转松开小人并复位。
五、机器人运作流程图：六、电路模块设计1.超声波发射电路：2.超声波接收电路：3.红外线发射电路：4.红外线接受电路5.直流电机的驱动电路6. 5V与12V直流电源电路7.压力或触觉传感器8. 步进电机驱动电路（1）：步进电机驱动电路（2）七、红外线搜索方案原理场地内洋娃娃身上的红外线发射头发射的红外线被机器人身上一个接收头接受到，如果这个接收头不是正前方的接收头（蓝色框表示），假设它被右方的接收头接收到，则触发单片机控制底盘步进电机右转（2个相对步进电机同向同速转动带动2个车轮一正转一反转，可实现机器人原地转向），直到正前方的接收头接收到红外线后就触发单片机控制机器人向目标前进。
机井救援机器人的设计机井救援机器人广泛应用于地震、火灾、爆炸和其他危险环境的救援和搜救任务中。
相比人力，机器人在搜救效率、安全性、可靠性等方面都有显著优势。
本文将介绍一种机井救援机器人的设计，该机器人能够在井道中搜救被困人员。
机井救援机器人的机构由下面几部分组成：1.1 底盘和轮组底盘是机器人最底部的部分，其主要作用是支撑机器人的上部构件。
轮组由四个橡胶轮组成，轮子与底盘通过减震系统连接，具有减震和适应不同地形的功能。
1.2机器人笛子机构机器人笛子机构分为上、下两部分。
下部通过一系列齿轮和链条将电动机的动力传递到笛子，上部将笛子嵌入机器人的导向管内，用于传输救援信号。
当机器人进入井道时，上、下两部分笛子机构会自动分离以避免笛子损坏。
1.3机器人传感器机器人配备多种传感器，包括红外传感器、气体传感器和触觉传感器。
这些传感器用于检测环境中的障碍物、检测可燃气体浓度和监测机器人所在的位置。
2. 机器人的动力设计机井救援机器人采用电动驱动，运用锂电池作为动力来源。
2.1电机驱动机器人的推进由差速驱动实现，差速驱动采用两个马达驱动两条前轮的过程中，使得左右两边的轮子速度有所差别，从而实现转向而不影响推进。
2.2电池电器设计机器人采用锂离子电池作为动力供应，以其高能量密度、轻量和长寿命的特点。
机器人还配备了电池保护电路，以防止过充和过放，并防止短路和过电流。
3.1微控制器单元微控制器单元负责监控机器人的传感器和执行器，以及指挥机器人的动作和反应。
3.2数据通信模块机器人配备了WIFI数据传输技术，可以通过无线网络实时将机器人发现的人员和相关信息传输给安全救援人员。
3.3遥控当机器人无法自主地完成任务时，可以通过遥控器控制机器人。
遥控器也可以用于测试和调试机器人的功能和性能。
4. 总结本文介绍了一种机井救援机器人的设计，该机器人具有高效、安全和可靠的特点。
该机器人还采用了多种传感器，并配备了电池保护电路和WIFI数据传输技术。
