機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽多功能救援破障機(jī)器人

多功能救援破障機(jī)器人指導(dǎo)老師：鐘毅參賽學(xué)生：李欣何翼閆茜陳萌施偉湖北省高校大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽Page

1武漢理工大學(xué)全球自然災(zāi)害統(tǒng)計報告顯示，08年共發(fā)生了321次較大自然災(zāi)害，造成近23.6萬人死亡，受災(zāi)人數(shù)達(dá)2.11億，造成直接經(jīng)濟(jì)損失為1810億美元。研究背景Page

2人力攜帶小型營救設(shè)備局限性：營救人員工作時距潛在危險地區(qū)太近無法進(jìn)入建筑物的所有空間不適合長時間夜間作業(yè)大型機(jī)械局限性：作業(yè)現(xiàn)場空間受限，大型設(shè)備無法靠近動力強(qiáng)、噪聲大，精度難以控制，易引起建筑物的二次坍塌功能較為單一，現(xiàn)場移動或轉(zhuǎn)換作業(yè)面較困難。救援機(jī)器人局限性：·大部分需要專人操作·維護(hù)工作較為復(fù)

雜·價格比較昂貴

市場調(diào)研Page

3性能分析Page

4多功能救援破障機(jī)器人視頻操作履帶底盤挖掘搬運切割破障障礙鉆探Page

5云臺機(jī)構(gòu)推鏟機(jī)構(gòu)照明燈破障機(jī)構(gòu)履帶式底盤可觸摸控制系統(tǒng)電動往復(fù)機(jī)構(gòu)攝像頭實物照片Page

5①集多種功能于一身，可適應(yīng)于不同環(huán)境需求②具備新穎的破障機(jī)構(gòu)，且具有可替換功能③采用智能化控制，實現(xiàn)可視化遠(yuǎn)程操作創(chuàng)新點Page

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兩側(cè)電機(jī)與聯(lián)軸器相連以延長傳動軸，經(jīng)1:1轉(zhuǎn)角連接器進(jìn)行動力轉(zhuǎn)向后實現(xiàn)合金鋸片的切割作業(yè)。破障機(jī)構(gòu)Page

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中間電機(jī)通過齒輪傳動進(jìn)行兩級減速后，與聯(lián)軸器相連實現(xiàn)合金鉆頭的破障作業(yè)。Page

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為了得到較好的沖擊破障效果，設(shè)計時采用了行程為50mm的電動往復(fù)機(jī)構(gòu)。同時，在電動推桿兩側(cè)安置了光滑導(dǎo)桿以鎖定運動方向，保證破障時的穩(wěn)定性。往復(fù)機(jī)構(gòu)Page

8Page

9組成：拱形彎臂人字形鏟斗T型橫梁性能：最大載重可達(dá)25kg彎臂最高抬角為75°鏟斗最大傾角為45°電動推桿固定絞支座推鏟機(jī)構(gòu)Page

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10性能：最大可承重量為50Kg最大爬坡度為30°平地最高運動速度0.5m/s組成：

500×400mm2履帶平臺

150W伺服驅(qū)動電機(jī)行駛驅(qū)動減速箱齒形驅(qū)動輪和承重輪履帶式底盤Page

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為保證各機(jī)械部件能夠協(xié)調(diào)配合工作，對12個電機(jī)設(shè)計了組合驅(qū)動控制板及電源控制板。云臺機(jī)構(gòu)搭載監(jiān)視攝像頭，完成實時監(jiān)控及圖像采集觸屏電腦作為上位機(jī)，實現(xiàn)可視化遠(yuǎn)程操作狀態(tài)顯示實時顯示機(jī)器人目前工作狀態(tài)輔助照明方便夜間作業(yè)智能控制Page

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經(jīng)測試與比較，我們選擇了最為合理與經(jīng)濟(jì)實用的方案，大大降低了開發(fā)制作的難度和成本。STEP2利用Solidworks、3Dmax等相關(guān)軟件進(jìn)行了計算機(jī)輔助設(shè)計STEP3選定了最佳的機(jī)械裝配及智能控制方案，完成機(jī)器人的制作與調(diào)試STEP1

進(jìn)行了必要的強(qiáng)度校核，穩(wěn)定性校核，以及壽命校核3DMax效果圖Solidworks效果圖設(shè)計方案的確定Page

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13創(chuàng)新性機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新智能控制創(chuàng)新自動化、信息等多學(xué)科的交叉融合實用性適用范圍廣，功能多樣具備便捷的可視化操作系統(tǒng)根據(jù)不同實際需要，可按3:1或5:1進(jìn)行比例放大設(shè)計經(jīng)濟(jì)性成本控制合理，較市場同類產(chǎn)品，價格較低作品優(yōu)勢