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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目名稱
四履帶搜救機器人機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
—行星減速器設(shè)計
學(xué)生姓名
專業(yè)班級
學(xué)號
一、 選題的目的和意義：
地震、火災(zāi)、礦難等災(zāi)難發(fā)生后,在廢墟中搜尋幸存者,給予必要的醫(yī)療救助,并盡快救被困者是救援人員面臨的緊迫任務(wù)。實際經(jīng)驗表明,超過48 小時后被困在廢墟中的幸存者存活的概率變得越來越低。
由于災(zāi)難現(xiàn)場情況復(fù)雜,在救援人員自身安全得不到保證的情況下是很難進入現(xiàn)場開展救援工作的,此外,廢墟中形成的狹小空間使搜救人員甚至搜救犬也無法進入。災(zāi)難搜救機器人可以很好地解決上述問題。機器人可以在災(zāi)難發(fā)生后第一時間進入災(zāi)難現(xiàn)場尋找幸存者,對被困人員提供基本的醫(yī)療救助服務(wù),進入救援人員無法進入的現(xiàn)場搜集有關(guān)信息并反饋給救援指揮中心等。
近年來,為了滿足救援工作的需要,國內(nèi)外很多研究機構(gòu)開展了大量的研究工作,可在災(zāi)難現(xiàn)場廢墟中狹小空間內(nèi)搜尋的各類機器人如可變形多態(tài)機器人、蛇形機器人等相繼被開發(fā)出來。
通過國內(nèi)外災(zāi)難搜救機器人最新研究成果及近年來災(zāi)難現(xiàn)場的實際使用情況的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場使用的經(jīng)驗教訓(xùn)提出了災(zāi)難救援機器人需要解決的一些關(guān)鍵技術(shù)問題 ，指出了災(zāi)難救援機器人的發(fā)展趨勢。
二、 國內(nèi)外研究綜述：
近十年來,尤其是“911”事件之后,美國、日本等西方發(fā)達(dá)國家在地震、火災(zāi)等救援機器人的研究方面做了大量的工作,研究出了各種可用于災(zāi)難現(xiàn)場救援的機器人。以牽引和運動方式的不同搜救機器人主要可分為以下幾類:
1.履帶式搜救機器人
履帶式機器人是為了滿足軍事偵察、拆除危險物等作業(yè)的需要,在傳統(tǒng)的輪式移動機器人的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。他們主要是為了滿足軍事需要而開發(fā)的,體積普遍偏大,不太適合在倒塌的建筑物廢墟中狹小空間內(nèi)搜尋幸存者。
2.可變形(多態(tài)) 搜救機器人
為了能進入狹小空間展開搜救工作,要求機器人的體積要盡可能小,但體積小了搜索視野就會受到限制,為了解決這一矛盾,近年來在傳統(tǒng)牽引式搜救機器人平臺基礎(chǔ)上,研制出了形態(tài)可變的履帶式多態(tài)搜救機器人。美國iRobot 公司生產(chǎn)的PackBot 系列機器人, PackBot 機器人有一對鰭形前肢,這對鰭形前肢可以幫助在崎嶇的地面上導(dǎo)航,也可以升高感知平臺以便更好地觀察。加拿大Inuktun 公司MicroVGTV 多態(tài)搜救機器人,他可以根據(jù)搜索通道的大小及搜尋范圍的遠(yuǎn)近靈活地調(diào)整形狀和尺寸。
3. 仿生搜救機器人
雖然履帶式可變形多態(tài)機器人可根據(jù)搜索空間的大小改變其形狀和尺寸,但受驅(qū)動方式的限制,其體積不可能做得很小。為了滿足對更狹小空間搜索的需要,人們根據(jù)生態(tài)學(xué)原理研制出了各種體積更小的仿生機器人,其中蛇形機器人就是其中很重要的一類CMU 研制的安裝在移動平臺上的蛇形機器人,為日本大阪大學(xué)研制的蛇形機器人。我國中國科學(xué)院沈陽自動化研究所,國防科技大學(xué),北京航空航天大學(xué)等單位也都相繼研制出了類似的蛇形機器人系統(tǒng)。為美國加州大學(xué)伯克利分校研制的身高不足3 cm 的蒼蠅搜救機器人。隨著技術(shù)的不斷成熟,相信蛇形、蠅形等仿生機器人會在災(zāi)難搜救工作中發(fā)揮越來越大的不可替代的特殊作用。
三、 畢業(yè)設(shè)計（論文）所用的主要技術(shù)與方法：
1.通過圖書館查找資料
2.通過網(wǎng)絡(luò)查找資料
3.通過各種報刊期刊查找資料
4.新聞電視等媒體報道的信息
5.老師、同學(xué)、朋友提供的信息
四、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：
[1] 上海廣茂達(dá)伙伴機器人有限公司. 能力風(fēng)暴智能機器人VJC1.6 開發(fā)版使用手冊[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2005.
[2] 肖松雷，華劍. 機器人在搜索救援中的應(yīng)用[J]. 機器人技術(shù)與應(yīng)用，2006.
[3] 曹祥康，謝存. 我國機器人發(fā)展歷程[J]. 機器人技術(shù)與應(yīng)用，2008.
[4]王勇，朱華，王永勝. 煤礦救災(zāi)機器人研究現(xiàn)狀及需要重點解決的 技術(shù)問題[J].煤礦機械，2007.
[5] 上海廣茂達(dá)伙伴機器人有限公司. 擴展卡使用手冊修改（總）[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用，2003.
[6]柏龍，葛文杰，陳曉紅，張銘. 用于行星探測的跳躍機器人研究[J]，
機器人，2009.
[7]叢爽，錢輝環(huán). 廣茂達(dá)機器人幾個實際應(yīng)用問題的解決方案[J]. 機
器人技術(shù)與應(yīng)用，2003.
[8]趙長富，李千新. 傳感器在工業(yè)機器人中的應(yīng)用[J]. 組合機床與自
動化加工技術(shù)，1987.
[9] 張福學(xué). 機器人傳感器(上)[J]?. 測控技術(shù)，1987.
五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排（按周說明）
第六周 討論畢業(yè)論文的各項問題，并確定論文題目。
第七周 與指導(dǎo)老師討論并確定論文框架。
第八周 指導(dǎo)老師對開題報告格式的指導(dǎo),并查找有關(guān)論文的資料。
第八周 與指導(dǎo)老師討論參考文獻(xiàn)的事宜。
第九周 著手開始寫畢業(yè)論文、指導(dǎo)老師中期檢查并填寫中期檢查表。
第十周 找指導(dǎo)老師解決寫畢業(yè)論文時遇到的問題。
第十一周 繼續(xù)撰寫畢業(yè)論文。
第十二周 完成畢業(yè)論文初稿。
第十三周 與指導(dǎo)老師討論并修改畢業(yè)論文。
第十四周 裝訂上交論文及材料
六、 指導(dǎo)教師審批意見：
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
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