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联系人:王秀秀
010 -66083178
www.qxwq.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:地震救援车
学校名称:沈阳工学院
参赛队伍:地震队
队伍编号:201393
参赛学生:张铭宇 周新宇 张育  
指导老师:李莹 魏巍  
投票日期:2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

项目背景:
    地震是地球内部运动引起的地表震动的自然现象。它通常由地球板块之间的相互挤压碰撞造成,导致板块边缘及内部产生错动和破裂,从而引发地面的剧烈震动。地震不仅能够造成地面的直接破坏,还可能引发—系列次生灾害,如海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等。地震的破坏程度取决于多种因素,包括震级、震源深度、地质条件以及建筑物的抗震设计等。地震按照成因可以分为构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震、人工地震等。尽管目前科学技术尚未能够准确预测地震的到来,但全球各地部署了大量的地震监测仪器,用于实时监控地震活动,记录地震波,并评估潜在的风险。这些监测数据有助于科学家研究地震的成因和行为模式,以及改进地震预警系统。

当地震发生时,进入灾区去救援伤员变得十分重要,目前采用的方法分别是人工救援和机器人救援,其中专业地震救援队伍利用先进的搜索和营救设备,如顶升、扩张、剪切、钻孔和挖掘工具,进行精确救援,以最大限度地减少人员伤亡。但人工救援存在着在极端气候条件下的应急准备不足、指挥体系磨合不够、技术水平有待提高、安全风险等缺点。地震救援机器人是专门设计用于在地震后的复杂环境中进行搜救工作的高科技设备。这些机器人能够进入救援人员难以到达的区域,如狭窄的裂缝、深埋的废墟等,以寻找生还者并提供初步的救助。同时机器人救援同样存在着一些缺点。如机动能力受限、通讯问题、环境感知能力、能源受限等。在基于震后救援及灾后重建的背景之上,通过网上的新闻及相关文献的查找了人工救援和机器人救援他们二者之间的缺点,我们设计了多功能灾后重建机器人来帮助灾区救援

为了应对目前灾后救援机器人无法进入一些狭窄地区进行救援这一缺点,我们设计了小型机械的方案,这样的机器更方便进场救援。发生地震的地区还会发生无信号,无供电的现象。因此我们给机器增加发电机及信号源,为现场提供救援电力及通讯。震后的路面大多都会有许多的石头,路面坑坑洼洼,因此我们采用了履带轮及铲斗,为机器提供平稳的运动,适应于更多的情景。在救援的的过程中需要对倒塌的建筑进行清理,在机器上安装强力的机械臂,可以将碎石进行清理。考虑到震后的环境复杂,存在着大量的不可控因素,在机器的尾部我们添加了侦察无人机,不仅加大了搜救范围,而且为救援人员提供更多的现场信息。由于进入救援场时需要携带大量救援装备及物资;在机械尾部我们配备了物资存储箱方便救援人员的使用。

工作原理:
     机器人前部的集成摄像设备以及激光雷达装置对路面上的障碍物进行识别判断,将信息传输给智能化控制模块进行分析来控制机械臂进行路障的破除或控制铲斗进行路面障碍物的清理。铲斗结构由电机带动齿轮使铲斗可以上下调节高度,可以有效的清理路面的中小型障碍物到道路两侧,而机械臂的双头设计可以破除清理多种障碍物,其双头结构由机械钻头和机械爪构成,由电机带动。可由机器人自行通过智能模块工作或人工远程操控。底座固定于车体上;支撑杆固定于底座上,其整体可以底座为轴进行旋转,同时位于其中部和上部的关节可配合机械钻头与机械爪进行旋转切换,在工作臂不工作时可降低机械臂的高度,方便机器人的行驶;机械钻头可更换不同型号的破拆零件,可以配合红外摄像装置,适用于不同环境。在进行救援工作时,机械钻头可进行破碎处理,然后由机械爪抓取,铲斗结构推移配合清理。

创新点:

1.采用履带式结构,能够更好地应对障碍和倾斜地面,降低翻倒的风险

2.在机器人后方加入无人机,支持自主勘测、预警等功能,也可由人工控制,提高了搜救效率

3.在机械臂上安装钻头和机械爪,可以对大型障碍物进行破拆

4.在机器人前方安装铲斗可以帮助机器人清除障碍物

5. 液压支撑泵可以为救援机器人提供稳定的支撑,可以确保机器人在执行搜索和救援任务时保持平衡

6.在救援机器人内部安装便携基站和发电机,使救援机器人能够在复杂和多变的环境中提供独立的通信和能源支持。

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