2023年-搜救机器人.docx

《2023年-搜救机器人.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年-搜救机器人.docx（17页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、青少年科技创新大赛中学生项目地震被困人员搜救器学 生： 李振坤蒋明彤指导教师：崔娜 余念利 刘秀艳学 校：河北省唐山市第一中学2008年12月2搜救器结构设计2.1 基本设计方案项目旨在研究一种可以进入地震废墟内搜寻受困人员并施以救援的搜救 器。为了实现该目的，首先从搜救器的结构及运动、控制与通讯、能源与驱动、 作业能力几个方面进行分析，确定搜救器基本设计方案。(1)结构及运动形式为进行地震搜救工作，搜救器必须具有在废墟下狭小缝隙内前进、后退、 转弯和越障运动的能力，它属于移动机器人。移动机器人有轮式、履带式和足 式等结构方式，其中轮式机器人对路面平整度要求较高，不适合在废墟上运动； 履带式机

2、器人在废墟上有一定的越障能力，但体积大，不适宜狭小空间运动； 足式机器人越障能力较强，但机械结构和控制系统都很复杂。相比之下，蛇形 机器人具有稳定性好、横截面小、柔性大等特点，更适合在废墟的缝隙间穿行。 现有的蛇形机器人大都仿照自然界蛇的运动而采用蜿蜒前进的运动方式，需要 较大的运动空间。相比之下，蠕动前进方式更利于通过废墟下的狭小通道。同 时，在废墟复杂的路径下，机器人很容易发生翻滚，结构设计时必须考虑翻滚 后机器人仍然能够正常前进。该搜救器由头、身和尾三部分构成，为便于前进和后退，头、尾采用相同 结构。中间身体由多个可自由拆装的独立单元连接而成。综合上述分析，确定本搜救器为多单元构成的蛇形

3、搜救器，采用蠕动前进 方式，结构上能够实现前进、后退、转弯和越障等动作。(2)控制与通讯方式搜救器由搜救器本体和监控系统两部分组成，两部分之间通过无线通讯进行 信息交互。搜救器本体带有微型摄像机、传感器、运动控制系统和信号接收/发 送器；置于废墟外部的监控系统由笔记本电脑和信号接收/发送器构成。摄像机 安装在搜救器前方拍摄图像，将前方景象实时传输到后方的电脑中；搜救人员通 过图像观察运动前方的情景，向搜救器发出运动和动作指令，搜救器控制系统则 根据指令驱动机构运动。(3)能源与驱动现有搜救器大多为电动型，极少数为气动和液动型。废墟中移动的搜救器 如果拖着一个长长的电缆或管道尾巴，由于电缆与地面

4、废墟的摩擦力很大，走 不多远就会爬不动了。因此该搜救器必须自带电源，可选用高能量的可充电池, 如银氢电池、锂电池等。为了取得较长的工作时间，在搜救器设计中，尽量减 小搜救器本体质量，并采用能耗消小的驱动方式。经调研，现有机器人大都采 用电机和减速器驱动，结构复杂、耗能大，而相对而言电磁铁能量利用率最高, 而且机构简单易行，更适用于本搜救器驱动。此外，由于本蛇形搜救器有多单 元组成，除头尾外每一单元都自带驱动机构和电源，这样可大大提高工作周期。 (4)作业能力搜救器的作业任务是对废墟下的人员进行搜寻和救助。搜救器装有摄像机、 照明灯和其它必需的传感器，并将信息传送到外面的监控系统；装有话筒和喇

5、叭，作为救援人员与受难者之间通话工具。搜救器还能够携带一定的药品和食 物，送给一时不能被救出受难者。此外，搜救器还须具有一定的清理通道能力, 以便通过略有堵塞的通道。综上所述，确定本搜救器基本设计方案和原则如下：一种多单元构成的遥控蛇形搜救器，由头、身和尾三部分构成，其中头、 尾部分结构相同，均装有微型摄像机和灯；中间身体部分由多个可自由拆装的 独立单元连接而成，其中有一个单元为控制单元，装有搜救器控制系统、传感 器和通讯系统，其它单元为运送单元，可装载一定量物品；每个身体单元均有 能源和驱动器；采用电磁铁驱动，以蠕动方式前进，在发生翻滚时仍能正常运 动。搜救器能够实现前进、后退、转弯、越障和

6、通道清理等动作。2.2 结构设计图1搜救机器人总体结构搜救器由头、身和尾三部分构成，总体结构如图1所示。其结构设计包括头部结构设计、身体单元结构设计、单元连接部分设计和定向器设计。（1）头部结构设计头部位于搜救器的最前端，摄像头和照明灯必须需安装在头部。由于蛇形 搜救器不具备手爪，头部须具有清理通道的功能。在此，头部前端设计成可张 合的分瓣式头锥，摄像头和照明灯安装在头锥内。闭合的头锥（图2a）便于穿 越狭小空间，还可保护摄像头；头锥张开时（图2b）可扩张通道、增大摄像头 视野，同时还起聚光的作用；头锥张合动作还用以抓放物体，相当于动物的嘴 巴。头锥的张合由电磁铁驱动（图3）,当电磁铁接电时，

7、在磁场的作用下铁芯 向图中左运动，推动球体和锥瓣绕转轴顺时针转动，头锥张开。当通道狭窄， 张开动作受阻时，可以通过调整电磁铁线圈电流调整头锥扩张力。在电磁铁失 电的状态下，铁芯在弹簧的作用下向右移动，头锥闭合。此外，头部外还有圆 周分布的卡爪，前进时抓取地面（在后面的驱动部分详细介绍）。图3锥瓣运动机构（2）身体单元结构设计搜救器的身部由一个控制单元和若干个运送单元组成，各单元之间、单元 与头部间可自由组合与拆装。最简单的搜救器配置（如图1）仅有一个控制单 元，没有运送单元。每个身体单元均有自己的能源和驱动器，在程序控制下， 各单元间协调动作完成前进、后退、转弯、越障运动。搜救器采用蠕动前进方

8、 式。驱动机构由弹簧、牵引绳和电磁铁构成（图4）,牵引绳位于弹簧中心，一 端固定，另一端与电磁铁铁芯相连。电磁铁通电时产生的磁场力驱动铁芯向右 移动，铁芯拉动牵引绳压缩弹簧；电磁铁失电时磁场力消失，弹簧恢复原长度。 改变电磁铁线圈的电流可控制电磁力大小，从而控制弹簧压缩量。图4驱动机构每个驱动器有四套驱动机构。四套驱动机构在横截面上圆周分布，连接于 前后两个刚体之间。在各身体单元和头部均有多个圆周分布的卡爪，用于抓取 地面，控制搜救器运动方向。同一圆周上的卡爪由一个电磁铁控制方向。如图5所示，电磁铁线圈接通正向电流时，铁芯向右移动，带动卡爪绕转 轴顺时针转动，铁芯到达右极限位置后，被右锁扣锁紧

9、，电磁铁失电后仍保持 其位置，此时卡爪右端翘起，搜救器向右运动的阻力远大于向左运动的阻力。 反之，电磁铁线圈接通反向电流时，铁芯向左移动，带动卡爪绕转轴逆时针转 动，铁芯到达左极限位置后，被左锁扣锁紧，电磁铁失电后仍保持其位置，此 时卡爪左端翘起，搜救器向左运动的阻力远大于向右运动的阻力。以图1中连接头部与身体单元的驱动器为例说明搜救器运动过程。当电磁 铁接电驱动四根弹簧以同样的收缩量同时收缩时，将头部与身体相对距离拉近, 由于此时所有卡爪均右端翘起，头部被地面卡住不能向后运动而静止，而身体图5卡爪工作原理单元在弹簧力的作用下向前运动；当电磁铁失电时，四根弹簧恢复长度伸长， 头部与身体相对距离

10、将增大，由于此时所有卡爪均右端翘起，身体单元被地面 卡住不能向后运动而静止，而头部在弹簧力的作用下向前运动。如此往复，搜 救器将不断向前蠕动前进。如果改变卡爪翘起方向，所有卡爪左端翘起，则上 述电磁铁的接电、失电过程中，搜救器将向相反方向蠕动前进。四根弹簧中的两侧弹簧收缩量不同时，搜救器将转弯运动；上下弹簧收缩 量不同时，搜救器将抬头或低头运动。(3)单元连接结构如图6所示，头、尾和身体各单元间用阴阳快插接头连接，接头内有电路 电极，传输传感器信号和控制信号；外部有卡扣锁紧联接两个相邻单元。该结 构便于现场各单元的组合与拆装。图6单元体连接(4)定向器设计图7定向器结构原理在废墟复杂的路径下，

11、蛇形搜救器很容易发 生翻滚，搜救器整体采用圆柱形，且卡爪和弹簧在 圆周上均布的结构，使得翻滚后驱动机构仍能正常 运行。但是，为了实现转弯、抬头等动作，必需确 定搜救器的翻转角度。在此设计一个定向器测试当 前搜救器所处角度，并将角度信息传给搜救器控制 系统。如图7所示，定向器外部位正方体，内部为 空心球面，在正方体上、下、左、右、前、后各面均向球面内插入两个电极， 球面内部露出电极接点，球内装有一定量的水银，因为水银具有流动性和导电 性，根据定向器转角，水银将接通不同电路的电极对，以此判断身体翻转、倾 斜角度，为运动控制提供参考。2.3 三维造型设计在上述各部分原理设计的基础上，采用三维设计软件

12、Solidworks对搜救器 进行零件设计和装配，设计渲染效果见本说明书首页后彩页，其中上图为搜救 器基本结构，由头部、控制单元和尾部构成，下图在基本结构基础上配置了两 个输送单元。3结 论项目利用中学所学胡克定律、杠杆原理、电磁原理等知识，提出了一种新 型蛇形地震搜救器，对搜救器驱动机构、功能机构等内容进行了较详细分析和 研究，并进行了搜救器三维造型设计。与现有搜救装置相比，本搜救器具有如下创新和特点： 采用蠕动前进的方式，可以通过狭小通道； 四根弹簧和卡爪构成的驱动机构可实现前进、后退、转弯、越障动作； 头尾结构相同，既可前进，也可后退，前进与后退间切换只需改变卡爪倾 斜方向即可； 头部前

13、端装有可张合的头锥，它既可保护摄像机，又可实现一些功能操作; 设计的球面水银定向器解决了搜救器爬坡、倾翻时的定向问题； 各动作均采用电磁铁驱动，通过控制电磁铁线圈电流控制动作程度，能量 利用率高，简单易行； 类似高速列车动车组的总体结构，头尾结构相同，每个身体单元具有电源 和驱动，可根据需要配置单元数量灵活方便，并能保证较长作业时间。鉴于我们目前所学知识有限，设计的搜救器功能还有待进一步完善和扩展。 该搜救器还是一个遥控型的，如果能够进一步智能化，自己寻找伤员，主动救 助就更好了。这些等我们上大学后，学得更多的知识一定能实现。致 谢地震搜救器是在崔娜老师、余念利老师和刘秀艳老师悉心指导下完成的

14、， 在项目研究期间，三位老师在项目选题、资料查阅和方案论证等方面均给予我 们很大帮助，是老师循循善诱的教诲及无微不至的关怀和指导，使我们克服重 重困难，最终完成了本次创新设计工作。值此项目完成之际，谨向老师们致以 最深切诚挚的谢意。在项目研究期间，班主任孟文丛老师、物理老师于四川和唐山一中的很多 老师都给予我们热情的关注和支持，在此向他们表示衷心感谢。感谢河北理工大学机器人研究所的老师和研究生们，是他们指导我们学习 相关设计软件，并提供上机条件。感谢父母亲对我们的支持和关爱。最后，非常感谢在百忙中评阅本作品的老师和专家，作者诚恳请求老师给 予书面指导。参考文献1李集.灾难救急机器人，科技展望.

15、2008, 7： 242王萌，孙涛，魏衍侠等.废墟搜中的音频生命求救信号分析研究，机电一体化.2008,14 (8)： 29-313董晓坡，王绪本.救援机器人的发展及其在灾害救援中的应用，防灾减灾工程学 报.2007, 27 (1)： 112-1174J王忠民.灾难搜救机器人研究现状与发展趋势，现代电子技术.2007, 30(17)： 152-1555刘金国，王越超，李斌等.灾难救援机器人研究现状、关键性能及展望.机械工程学 报，2006, 42 (12)： 1-116宗光华，毕树生，王巍等.机器人技术开拓未来一2005年国际机器人展(日本)巡礼, 机器人技术与应用.2006, 1： 34-4

16、17日本开发出新型搜救机器人，机器人技术与应用.2006, 4： 468新人.地震搜救机器人在东京国际展览会上亮相，警界科海.2003, 12： 299田所谕，许晏平，周勋.用于减轻地震灾害损失的机器人技术，国际地震动态.2003,11： 35-3810董泰.日本开发出探测地震被埋人员的机器人，国际地震动态.2003, 3： 43摘 要地震发生后，面对很容易发生二次倒塌的建筑物，救援人员无法深入废墟 内及时对受困人员进行搜索和施救。为此，设计一种体形细长的搜救器，它可 在复杂表面上前后爬行、转弯和越障，在狭小缝隙间穿行，装有摄像机等传感 器进入废墟下探测和定位受伤者，还可以为伤者送去必要的药品

17、和食物。该搜救器采用类似高速列车动车组的模块化结构形式，头尾结构相同，每 个中间单元均有电源和驱动器，各单元相对独立并可在现场自由拆装，可根据 需要灵活配置；由弹簧、卡爪和电磁铁构成的驱动器结构简单，可实现前进、 后退、转弯、越障等动作；采用蠕动前进方式，便于通过狭小通道；可张合的 头锥，既可保护摄像机，又可进行一些功能操作；提出的球面水银定向器实现 了爬坡、翻转时搜救器定向；各动作全部均采用电磁铁驱动，通过控制电磁铁 线圈电流控制动作程度，能量利用率高，简单易行。与现有设备相比，该搜救 器功能强、结构简单、工作周期长，适用于复杂地面环境，可大大提高搜救速 度，减少抗震救灾过程中的人员伤亡。关

18、键词：地震，搜救，救援，废墟，机器人目 录引言11项目研究背景21.1 国内外救援装置研究现状21.2 地震搜救装置关键技术41.3 项目研究内容及意义52搜救器结构设计62.1 基本设计方案62.2 结构设计72.3 三维造型设计113 结论12致谢13参考文献14引 言举世震惊的汶川5.12强烈地震发生后，全国人民都积极投入到抗震救灾活 动中。作为三十多年前经历过同样灾难的唐山人民对汶川地震尤为关注，一些 人立即奔赴灾区，很多人忙着为灾区捐款捐物。那些日子里，走到唐山的任何 一个角落你都会听到人们在谈论着有关地震的事情。我们也时刻关注着救灾的 进展情况，每天放学回家第一件事就是赶紧打开电视

19、机观看救灾现场的报道， 当看到有人被埋在废墟下呻吟呼救，而外面的人却一时无法将他们救出时，我 们心里十分焦急，总在想：里面的人肯定受了重伤，也一定很饿，如果有个小 型搜救器能迅速钻到废墟里，探明受伤人位置和情况，给他们送去急需的药品 和饮食该有多好啊。随着时间一天天过去，废墟下的呼救声逐渐消失了，有人 冒着余震的危险用生命探测器在废墟上检测下面是否还有人活着，我们又在想: 如果有个搜救器带着这种生命探测器深入到废墟和危楼里会不会发现里面更多 活着等待急救的人呢？有一天，看到两名救援人员在危楼中搜救时被余震倒塌 的楼房掩埋的画面时，我们萌生了更加强烈的愿望：一定要设计一个搜救器， 替代人深入到危

20、险的地方对受灾人实施救助。我们把这个愿望告诉了家长和老师，他们都非常赞同并全力支持我们。从 那以后，我们利用课余时间从图书馆及互联网上查阅了大量相关资料，一直在 努力设计一种能够在瓦砾上运动，在狭小缝隙间穿行的小型搜救器，尤其根据 我们已经掌握的知识对它的结构和运动机理进行研究。1项目研究背景1.1 国内外救援装置研究现状近年来多发的自然灾害如地震、火灾、洪水，严重威胁着人类的安全，引起 了人们广泛关注。将机器人技术、营救行动技术、灾难学等多学科知识有机融合, 研制与开发用于搜寻和营救的灾难救援装置，是机器人学研究中一个富有挑战性 的新领域。由于地震后存在易二次倒塌建筑物的现场，施救人员无法深

21、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。近年来，特别是“9. 11”事件以后，世界上许多国家开始从国家安全战略的 角度研制出各种反恐防爆机器人、灾难救援机器人等危险作业机器人用于灾难的 防护和救援。同时，由于救援机器人有着潜在的应用背景和市场，一些公司也介 入了救援机器人的研究与开发。此外，国际RobCup机器人竞赛也增加了救援比 赛的专项RobCup Rescue,为救援理论

22、和技术提供仿真研究的试验平台。目前， 灾难救援机器人技术正从理论和试验研究向实际应用发展。日本作为一个多地震国家，在救援机器人方面开展了相对全面的工作。日本 东京工业大学的广漱是最早从事救援机器人研究的学者之一，他所领导的广源研 究室，从仿生的角度和基于超机械系统的思想先后研制了“ACM”，“GENBU”与 “SORYU”等多系列救援机器人样机。考虑到灾害现场的援助作业最重要的是确 定受灾害者的位置，必须依靠能够在像瓦砾那样狭小的场所移动的机器人来探 察，为此他们研制了SOURYU.I和SOURYU.H。日本东京工业大学的KAMEGAWA 等提出一种新的救援机器人平台，该机器人由多节履带车连接

23、而成，能够进入狭 窄的空间，相邻单元间由主动关节连接，具有较好的越障能力和地面适应能力。 日本京都大学OSUKA等研制出一种死结四面履带救援机器人MOIRA，采用电 动机同时驱动四周履带，使得它在废墟中有很好的穿梭能力和抗倾翻能力。在美国，多个高校的研究中心、国家研究机构和公司也同时进行了救援机器 人的研究。南佛罗里达大学灾难救援机器人研究中心MURPHY等研制出安装有 医学传感器的救援机器人Bujold,底部采用可变形履带驱动具有较高的运动和探 测能力，同时机器人能够在灾难现场获取幸存者的生理信息和环境信息，并将其 传送到外界。加利福尼亚工业大学HELMICK等研制的多传感器救援机器人，机

24、构结构简单易控，具有快速爬楼梯的能力。南加利福尼亚大学SHEN等研制的一 种模块化可重构的救援机器人CONRO,它可以根据灾难现场环境的需要重组成 蛇形、六足形及环行等多种构形。美国航空航天局HAITH，等研制一种具有三维 运动的蛇形机器人Snakebot,它在非结构环境具有较强的运动能力。PARC研究 中心YIM等设计的一种模块化可重构的机器人PolyBot,因机器人的模块具有互 换性而具有很强的变形能力，机器人不同的构形可以适应于不同的地形。“9.11” 事件的灾难现场救援被认为是灾难救援机器人的第一次实际应用。在纽约世界贸 易中心遭到恐怖袭击发生后几小时，美国“机器人辅助搜救中心”立即组

25、织了一支 由机器人专家和生产厂家技术人员构成的队伍，携带可供使用的机器人赶赴世贸 中心废墟现场，向救援行动提供技术支持。其中Inuktun公司的MicroVGTV、 MicroTraces和MiniTraces三种机器人它们体积小，质量轻，在废墟堆上用的最多。 Foster-Miller公司的Talon和Urbot也被用于建筑物的内部检测。在国内，中国科学院沈阳自动化研究所研究的蛇形机器人样机旨在用于非结 构环境中探测和灾难救援作业。该蛇形机器人可以根据地面状况采用蜿蜒、伸缩、 侧移和翻滚等多种运动步态，在监控系统的无线控制下，具有一定的三维运动能 力，并可通过安装在蛇头上的微型摄像头将现场图

26、像传回监控系统。该单位还研 制了一种履带式灾难救援可变形模块机器人样机，具有直线、三角和并排等多种 形态，通过多种形态和步态来适应环境和任务的需要。上海交通大学研制了一种 仿蛇机器人样机，该机构由一系列刚性连杆连接而成的自由多刚体系统，由步进 电机控制两刚性连杆之间的夹角，使连杆作平面运动，连杆两边装有滚动轴承作 车轮，滚动轴承只改变纵向和横向摩擦系数之比。国防科技大学年研制的一种蛇 形机器人能像蛇一样扭动身躯，在地上或草丛中蜿蜒运动，可前进、后退、拐弯 和加速。头部是机器人的控制中心，安装有视频监视器。我国是世界上灾难发生最为严重的少数国家之一，具有灾害种类多、发生频 率高和分布地域广等特点

27、。近年来，地震、矿难灾难事故在我国多次发生，给公 众安全和国民经济带来极大的破坏作用，引起了相关领域专家和学者们的注意。现有的灾难救援机器人的研究工作主要是救援单机器人平台基础技术的研究和 实现。随着灾难救援机器人研究逐步从试验研究转入到实际应用，结合灾难救援 机器人的应用环境和作业功能的需要，救援机器人的研究正朝多种技术融合化和 多智能体网络化两个主要方向发展。1.2 地震搜救装置关键技术综合世界各国对救援机器人技术研究和实际应用，用作地震搜救的装置关键 性能在于运动能力，感知能力，通讯能力和作业能力等几个方面。地震搜救环境对装置的运动能力要求较高，装置的移动方式十分重要。现有 的移动机器人

28、有轮式、履带式和腿式等移动方式。地震废墟里空间狭小，受环境 空间的限制，搜救装置机器人物理结构必须要小；但是它又必须要越过位于机器 人路径上的障碍物，它的重心不能太高，在越障碍物时又不能失去牵引力；另一 方面，行进过程或翻越障碍物过程中，可能出现翻滚现象，它必须具有自调整能 力。实践证明，蛇形机构是满足上述要求的有效机构之一。该机构具有结构重复, 冗余度大的特点，它还具有一定的故障容错能力。而履带、轮、腿复合的复合移 动机构适用于环境存在松软的灰土地面、泥泞路面及坎坷不平的废墟地面等多种 地面地形。搜救机器人的感知能力主要体现在：对机器人的控制、对环境的检测和对遇 难者的发现三个方面。机器人的

29、控制方面，为了让机器人正常工作，必须对机器 人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行检测，系统可以采用传统机器人的 CCD摄像机、激光测距仪、超声测距仪、接触和接近传感器、红外线传感器和雷 达定位传感器等。在环境检测方面，环境检测对搜救的正常工作、提高工作效率、 节省能源和防止意外事故都是非常重要的。在感知系统中，视频信息对救援机器 人而言十分关键，因为救援过程中它们可以用于机器人的导航和对现场的情况通 过视频进行观察。视频摄像机可以用来进行遥操作机器人和发现遇难者，因为它 们能够为操作人员提供视觉信息。止匕外，还有数字温度摄像机、穿透雷达、微波 雷达、激光探测仪等先进技术，但系统的成本和能量

30、消耗较大。搜救机器人的通信主要在于：操作人员与机器人之间的通信、操作人员与遇 难者之间的通信。所有的通信通常采用无线的方式。目前操作人员与机器人之间 的通信均采用人机交互的形式。机器人既是一个工具，又是一个作业执行的代替 者，施救人员通过与机器人通信知道即将发生的一切，以便采取相应措施。操作 人员和机器人之间的通信主要包括操作人员对机器人的控制和机器人采集信息 的有效传输，主要考虑控制指令的准确性和信号处理的完备性两个方面的因素。 操作人员和遇难者之间的通信主要有声音和图像的传递，声音双向传输设备为话 筒和麦克。通过语音之间的交互联系，幸存者不仅可以知道救援队伍的到来，同 时还可以指导救援工作

31、的进行和进一步发现其他的遇难者。救援机器人的作业能力是指机器人方便于操作人员的使用和机器人本身具 有一定的作业功能两个方面。一方面机器人本身必须可控和便于控制，要求机器 人质量轻，方便携带。机器人的作业功能主要包括勘探、搜寻和救助三个方面。 其中勘探功能帮助操作人员确定险情的位置，利用机器人进行采样、记录数据， 记录下所有有关建筑物的三维地理信息和物理信息，由救援指挥官或相关的工作 人员来确定工作区对工作人员来讲是否安全，最小化救援队伍的危险性；搜寻功 能用于一些人不能够接近的洞穴进行搜寻和辨识遇难者；救助功能中机器人提供 一系列的服务，包括必要设备的携带、遇难者急需物质的供应、与工作人员和被

32、 困的遇难者保持联系等，必要时还需要完成对接近受害人过程的路径进行规划， 对受害人进行自主的或遥测的急救，保护生命体使之在营救过程中不受落下的碎 片等任何可能的伤害，运送受害人等。1.3 项目研究内容及意义通过查阅资料我们了解到国内外有关灾难救援的机器人研究成果还真不 少，但该领域仍处于研究探索阶段，真正实际应用的并不多，而且已有的机器 人大都结构复杂、功能有限。项目旨在研究一种可以在地震废墟内搜救受困者的搜救器，它可在废墟的狭 窄空间内实现完成前进、后退、转弯和越障等动作，以探测和定位受困人员并引 导救援，并可携带一定的物品。项目重点对搜救器的结构组成和运动机理进行研 究。防灾、减灾和救灾事关人民生命和财产安全，是国家公共安全的重要组成部 分。面临极其危险和恶劣的地震灾难救援环境，搜救器可以代替和协助救助人员 执行搜救作业。实际上，这种搜救器不仅用于抗震救灾，还可以用于坍塌、矿难 等救灾活动中，也可用于考古、探险等作业中。