开题报告-履带机器人驱动机构及关节机构设计.doc

开题报告-履带机器人驱动机构及关节机构设计.doc毕业设计开题报告学生姓名:学 院:专业及班级:学 号:指导教师毕业设计开题报告题目履带机器人驱动机构及关节机构设计作者姓名学号所学专业机械设计制造及其自动化1、研究的意义,同类研究工作国内外现状、存在问题从20年代80年代起,国内外就对小型履带式机器人进行了研究。目前,在救灾机器人研究方面,美国走在了世界的前列,美国在微小型机器人研制方面投入了大量的人力和物力,特别是新型、高机动、高可靠性移动载体研究方面。如美国移动机器人(TMR)计划中的便携式机器人系统(MPRS),Inuktun公司推出的UGTV机器人具有独特履带可变形功能,可以辅助攀爬和扩大机器人视野,曾在“911”事件的搜救任务中大显身手;加拿大Sherbrook大学研制的AZIMUT机器人,该机器人采用轮、履、腿复合移动机构,具有四个履腿模块,每个履腿模块与本体相连接时有3个自由度,机器人运动功能多样,越障能力强,上下台阶方便;但结构极为复杂,仅电机就有12个,运动控制困难,该机器入主要用于室内环境执行反恐、排爆任务。国内,中国矿业大学可靠性工程与救灾机器人研究所研制的CUMT-1型矿井搜救机器人,是我国第1台针对煤矿救援的机器人。该机器人装备有低照度摄像机、气体传感器和温度计等设备。能够探测灾害环境,实时传回灾区的瓦斯、一氧化碳、粉尘浓度和温度,以及现场图像等信息。煤矿救灾机器人技术总体来说尚未成熟,仍处于技术研究阶段,明确机器人在煤矿救灾中的作用以及煤矿救灾对机器人的要求,有利于机器人技术的完善。由于煤矿灾害尤其是瓦斯煤尘爆炸事故发生后,矿井环境十分复杂,井下因灾受伤人员面临极其危险的状况,需尽快地转移与救护;而救援工作异常困难和危险,往往在救援工作中造成救护人员的伤亡。研发代替或部分代替救护人员及时、快速深入矿井灾区进行环境探测和搜救工作的救灾机器人具有极其重要的意义。将机器人技术、营救行动技术、灾害学等多学科知识有机融合,研制与开发用于搜救与营救的救援机器人,将有效地提高救援的效率和减少救援人员的伤亡。2、研究目标、内容和拟解决的关键问题在我国虽然煤炭资源丰富,但考虑到矿井自然条件差,加上技术和管理等诸多方面不到位,以及近年来国家对煤炭资源需求量的不断增长,使得我国煤矿矿井灾害事故频繁发生,人员伤亡十分惨重,灾害后的救援工作又是极为困难和危险,因此研发具有环境探测和搜救功能的煤矿救灾机器人十分必要。在救援初期,主要使用灾后救灾机器人,其主要作用是代替矿山救护人员进入灾区,进行环境探测,并将采集的数据发送至救援指挥中心,这些环境信息主要包括瓦斯、co、氧气的浓度、环境温度、湿度与粉尘情况,以及灾区的通风状况的参数,还应包括生命和图像等信息,为救灾决策提供重要参考。3、特色与创新之处在发生倒塌后,机器人可以立即展开对幸存者的搜索,进入结构不稳定的建筑物,降低救援队员的风险,为搜救工作节约时间。可以进入狭窄空间,扩展搜救专家的工作范围。建筑物倒塌会形成各种各样的空间,这些空间可能就会有幸存者,但搜救人员难以进入,而机器人却可以一展身手。可以携带多种传感器,探测幸存者空间状况,在机器人软件的帮助下对搜