四连杆履带式搜救机器人设计-实习报告
毕业设计实习报告----四连杆履带式搜救机器人
系别：
班级：
姓名：
学号：
目录
一、搜救机器人简介
1.1搜救机器人概述
1.2搜救机器人的用途和发展概况
1.3搜救机器人的分类
1.4搜救机器人的关键技术
1.5搜救机器人不同类型的移动分析
二、毕业设计题目——四连杆履带式搜救机器人
2.1 设计指导思想
2.2 四连杆履带式搜救机器人设施设计设计中需要注意的几个问题
2.2.1电动机
2.2.2减速器设计
2.2.3机器人外壳材料选择
2.2.4四连杆变形履带机器人总体结构
2.2.5机器人越障原理及性能分析
三、实习总结
四、参考文献
一、搜救机器人简介
1.1搜救机器人概述
一、概述
近年来，多发的自然灾害（如地震、火灾、洪水）、人为的恐怖活动、武力冲突及各种生化病毒、有毒物质、辐射等恐怖不断威胁着人类的安全，使得人们普遍关注对各种灾害的应急能力、灾后的快速响应处理能力。在突发恐怖事件、自然灾害及意外伤害发生后，巨大的灾害往往造成大范围的建筑物坍塌和人员伤亡，现场搜索与救援成为人不最为紧急的工作。然而现场多为坍塌环境，结构复杂、不稳定，有些狭小空间救援人员和搜救犬根本无法进入，从而使搜救范围限制在倒塌建筑物表面范围。救援人员进入建筑物也将有巨大的风险，其体重和移动可能会引起建筑物进一步倒塌，造成对救援人员和幸存者的再次伤害。因此，救援队员必须在结构工程师进行评估，并对不稳定的倒塌结构进行支撑加固后才能进入，这个过程延误了搜救受灾者的时间。同时，由于搜寻空间条件恶劣，易导致救援队员劳累，从而易对周围建筑结构作出错误判断，错过没有知觉受灾者的概率上升，而且救援人员也存在重大的健康风险和安全风险，影响救援工作的快速展开。
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。
搜救机器人是指用在灾后非结构环境下执行搜索与救援任务的
特种机器人。机器人在搜索与救援过程中明显具有以下几个方面的优势。
（1）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（2）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。
（3）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索区域实行完整的三维搜索，绘制结构图，提升工作效率和可靠性。搜救机器人可以携带温度探测器、一氧化碳探测器、爆炸界限探测器、氧气、PH探测器、辐射探测器和杀伤性武器探测器，从而测定空气读数，探测有害物质，分析后向救援人员提出警告。
1.2搜救机器人的用途和发展概况
地震、火灾、矿难等灾难发生后,在废墟中搜寻幸存者,给予必要的医疗救助,并尽快救出被困者是救援人员面临的紧迫任务。实际经验表明,超过48小时后被困在废墟中的幸存者存活的概率变得越来越低。由于灾难现场情况复杂，在救援人员自身安全得不到保证的情况下是很难进入现场开展救援工作的，此外，废墟中形成的狭小空间使搜救人员甚至搜救犬也无法进入。灾难搜救机器人可以很好地解决上述问题。机器人可以在灾难发生后第一时间进入灾难现场寻找幸存者,对被困人员提供基本的医疗救助服务，进入救援人员无法进入的现场
搜集有关信息并反馈给救援指挥中心等。近年来，为了满足救援工作的需要，国内外很多研究机构开展了大量的研究工作，可在灾难现场废墟中狭小空间内搜寻的各类机器人如可变形多态机器人、蛇形机器人等相继被开发出来。本文在介绍国内外灾难搜救机器人最新研究成果及近年来灾难现场的实际使用情况的基础上，根据现场使用的经验教训提出了灾难救援机器人需要解决的一些关键技术问题，指出了灾难救援机器人的发展趋势。2001 年“911”事件发生后，美国国内主要机器人生产公司，研究机构都组织参加了纽约世贸大厦现场的搜救工作，他们是南佛罗里达大学机器人辅助搜寻与救援研究中心，MIT 的iRobot公司，美国海军的SPAWAR 研究中心，以及具有五十多年历史的Foster - Miller公司等。据时代周刊报道:在最初的十天当中，救援机器人在搜救犬、人工无法抵达的狭小或危险区域找到十余具遇难者的遗体与现场搜救工作人员找到的数量基本相同，但所花的时间却不到现场救援人员花费时间的一半。
搜救机器人为城市搜救展开了新思路，但是也暴露了一些问题。综合考虑机器人技术和城市搜救环境，未来的搜救机器人技术需求应包括以下几个方面。
1．机动装置设计
在建筑物搜救中，机动是机器人首先面临的问题。作为机器人机动主体的底盘，需要装载所有的传感器。考虑建筑物倒塌的环境，底盘的设计应该满足以下需求。
（1）能够通过粗糙地形，越过或绕过障碍物，能够爬楼梯，能