开题报告-多功能履带机器人机构设计.doc

开题报告毕业论文(设计)题目多功能履带机器人机构设计一、论文(设计)选题的目的和意义在世界各地,由于自然灾害、恐怖活动和各种突发事故等原因,灾难经常发生。在灾难救援中,救援人员只有非常短的时间(约48小时)用于在倒塌的废墟中寻找幸存者,否则发现幸存者的几率几乎为0。在这种紧急而危险的环境下,救灾机器人可以为救援人员提供帮助。因此,将具有自主智能的救灾机器人用于危险和复杂的灾难环境下“搜索和营救”(SAR)幸存者,是机器人学中的1个新兴而富有挑战性的领域。以城市环境为例,人口城市化和城市人口密集现象加剧,高层建筑、地下工程、大型商贸场所、文化娱乐场所迅猛发展,城市建筑物不断增加,使得城市建筑环境中的搜救作业十分复杂。在一些危险性大的灾难中,如随时会引发爆炸的火灾现场,有易燃、易爆或剧毒气体存在的现场,地震后存在易两次倒塌建筑物的现场,施救人员无法深入进行侦察或施救,人们急于探知灾难现场的内部险情,但又不敢或无法接近或进入灾难现场。此时,救援机器人的参与可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡,它们不但能够帮助工作人员执行救援工作,而且能够代替工作人员执行搜救任务,在灾难救援中起着越来越重要的作用。具体表现为:(1)机器人具有灵活性好、机动性强的特点,有较好的爬坡和越障能力,能适应现场各种各样的地理环境。比如,蛇形救灾机器人能适应任何的复杂环境,在井下能自由运动。(2)机器人的探测技术发展迅速,能迅速找到井下遇险矿工的位置。机器人利用传感器通过探测井下遇险矿工的呻吟声、体温的变化及心脏跳动的频率的信息能找到他们的位置。其次,D摄像头)具有信息直观、能实现计算机辅助控制等特点,可以将现场环境的图像返回到救灾中心,为进1步控制机器人的运动方向,制定下1步救灾的方案提供决策依据。最后,机器人还能进入井下区域,监测事故现场(如温度、瓦斯以及有害气体的浓度)的变化,防止事故的2次发生。(3)机器人具有为井下遇险矿工投放小包食品、药物和通讯装置等辅助功能,能有效地减少遇险矿工的伤亡人数。二、国内外关于此课题的研究状况及发展趋势从20世纪80年代起,国外就对小型履带式机器人展开了系统的研究,比较有影响的是美国的Packbot机器人、URBOT、NUGV和talon机器人。此外,英国研制的SupperWheelbarrow排爆机器人、加拿大谢布鲁克大学研制的AZMUT机器人、日本的HeliosVII机器人都属于履带式机器人。我国对履带式机器人的研究也取得了一定的成果,如沈阳自动化研究所研制的CLMBER机器人、北京理工大学研制的四履腿机器人、北京航空航天大学研制的可重构屡腿机器人等、综合分析国内外研究的履带式移动机器人大致可分为:单节双履带式、双节四履带式、多节多履带式、多节轮履复合式以及自重构式移动机器人。单节双履带式移动机器人‘剑’移动机器人是由美国福斯特米勒公司和奎蒂克公司共同研制且用于武器观测、侦查和目标捕获的特种机器人系统。P机动平台,主要用于运输军用物资,可上下楼梯和斜坡,能通过窄小房间和过道,采用无线电进行控制或者沿计算机预编程路线进行刑事,行驶中能自动避开障碍。北京京金吾高科技公司开发的JW902(第5代)排爆机器人属国家科技部863计划项目。JW902机器人的主要功能就是抓取,它优于国内外同类的各种机器人。双节双履带式移动机器人美国福斯特米勒公司开