基本信息
- 项目名称：
- 毛虫式生命搜索机器人
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 如今大部分的救援机器人只能在废墟外进行生命搜索，还没有能够进入废墟里，在狭小的缝隙中灵活运动，完成生命搜索功能的机器人。基于此，我们毛虫三人组设计制作了毛虫式生命搜索机器人，该机器人设计的基本思路是采用多节式身体结构、拉伸的运动方式，达到整体软化机器人的目的。机器人的特殊的拉伸运动方式加上多节式的“软化身体”，这样机器人就能在废墟中无障碍的灵活地自由“漫游”完成生命搜索。
- 详细介绍：
- 机器人拥有大量人力救援无法代替的优点，可以用于生命救援，应用前景广泛。我们设计的毛虫式生命搜索机器人能够进入废墟里、在狭小的缝隙中灵活自由运动，完成生命搜索功能。 毛虫式生命搜索机器人设计采用多节式身体结构，拥有相对独立、可分离的上外壳和下底板“单元”，整体软化机器人；机器人采用身体拉伸收缩的方式前进运动，使机器人能够拥有较大的身体变化量和转弯角度，在狭小缝隙中也能够“自由灵活”的运动；机器人的控制模块也采用多节式，分割机器人的控制模块并将独立的模块固定在相应的壳体上完成控制模块的多节式，达到机器人在废墟中的“灵活”前行。有了这些设计就能使毛虫式生命搜索机器人能在废墟中相对“灵活”的运动，完成较大的转弯，适应各种复杂的环境、废墟缝隙。 我们模仿毛毛虫的身体结构和运动方式，仿生设计了这台救援机器人。该毛虫式生命搜索机器人能在废墟中无障碍“自由”运动，利用自身携带的设备完成生命搜索，当发现有生命迹象时可发出警报，指导救援，相信其在未来的救援中能够拥有美好的明天。
作品图片
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
- 如今大部分的救援机器人只能在废墟外进行生命搜索，还没有能够进入废墟里、在狭小的缝隙中灵活运动、完成生命搜索功能的机器人。基于这种现状，我们毛虫三人组设计制作了毛虫式生命搜索机器人，机器人的设计基本思路是采用多节式身体结构，整体软化机器人；机器人的控制模块也采用多节式结构控制；机器人身体采用拉伸收缩的运动方式并能完成避障前进。这样设计机器人就能在废墟中相对“灵活”地自由“漫游”了，完成一定的功能。我们设计的毛虫式生命搜索机器人的创新点有： ①采用“多节式”壳体结构，整体“软化”机器人。 ②特殊的收缩拉伸式运动方式，让身体“软化”的机器人灵活地在废墟中畅通运动。 ③毛虫式机器人壳体长度可改变，以适应废墟中各种复杂地形，在缝隙中灵活搜索生命迹象。 ④模仿毛毛虫的身体设计机器人壳体，运动方式也犹如毛毛虫，既“形似”又“神似”毛毛虫，是仿生机器人。 ⑤控制模块也采用“多节式”，并结合当前各种先进的传感器、仿生技术，可拓展功能强，可附加GPS定位系统。 主要技术关键：（1）各伸缩壳体的结构、尺寸大小的确定以及运动精度的保证。（2）底板的机械机构、行走足的布置。（3）仿生的运动动力和运动行为模拟。主要技术指标：机器人的伸缩量大小、最大转弯角度以及运动灵活性。
科学性、先进性
- 采用目前成熟的蛇形机器人的设计方法，仿毛毛虫设计毛虫式生命搜索机器人，运用特殊的底板滑槽装置和不同张角的外壳体结构，多节化机器人，软化机器人，运动采用伸缩拉伸方式，这样机器人运动就犹如毛毛虫运动。机器人能进入废墟缝隙搜救，适应各种不同的复杂地形，能完成加大转角运动，在缝隙中相对“灵活”的自由“漫游”，搜索生命迹象，它具有结构合理、控制灵活、性能可靠、可扩展性强等优点。
获奖情况及鉴定结果
- 作品是2010年淮海工学院大学生实验室创新课题，于2011年被淮海工学院大学生实验室创新课题评审专家组评议通过，准予解题。作品于2010年4月在东南大学举办的江苏省第三届大学生机械创新设计大赛中获二等奖。
作品所处阶段
- 作品目前处于实验室阶段，为第一代机器人，其结构和运行方式以及功能还有待改进提升。
技术转让方式
- 无技术转让。
作品可展示的形式
- 实物、产品，图纸，图片，录像，现场演示。
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
- 毛虫式生命搜索机器人能在自带的电池供电下工作或者在外加电源供电时工作，当向机器人供电时机器人就能伸缩地向前运动，在前进的过程中机器人能够通过自身携带的传感器完成自动避障，探测生命的迹象。该机器人因其特殊的机械结构、运动方式能适应废墟中的各种地形，能灵活无阻碍地 “漫游”，搜索生命迹象，当发现生命的迹象时可发出警报，指导救援人员救援，能运用于废墟搜救工作。在使用模具大批量生产时机器人的制造成本不高，这使该仿生机器人的性价比高，能够为地震灾后搜救、恐怖爆炸袭击后等废墟中的救援提供可靠的帮助，在搜救机器人市场上有较大的竞争力，相信其在今后的废墟救援中能发挥很大的作用，有较好的推广应用前景！
同类课题研究水平概述
- 目前，在国内的废墟救援机器人大多都是在废墟外进行探测救援，并且机器人大多数体积较大体重较大灵活性差，机器人尚还不能进入废墟中搜索生命迹象，废墟中的救援机器人多数还处于实验室阶段，并未运用到实际救援中。国内外还没有相关的有关于毛毛虫的仿生救援机器人，但是有与我们类似的能进入废墟搜索的仿蛇的蛇形的搜索机器人的研究。在国内，据人民网报道，国防科技大学研究生制作的蛇形仿生机器人可用于废墟搜索，但该机器人均处在实验室阶段，目前尚未投入使用；而在国外，相关的研究虽遥遥领先国内，但是由于存在问题，还处于实验室阶段。据新华社报道美国、德国等先进国家研制的蛇形仿生机器人能模拟进入废墟进行救援。在美国，研制的蛇形仿生生命搜索机器人由于存在一些技术问题，该机器人目前处在实验室研究阶段，而德国的蛇形机器人也处于试验模拟阶段。我们仿生设计制作的毛虫式生命搜索仿生机器人可以”灵活自如“的在废墟中伸缩运动，进入搜索生命的痕迹，在废墟中“自由漫游”，其拥有特殊的机械结构、运动方式能适应废墟中的各种复杂地形，灵活的无阻碍的运动，完成一定的功能，当发现生命的迹象时可发出警报，指导救援人员救援，能运用于废墟搜救工作。
