地震救援机器人.pdf

1、77 创意制作/辽宁省大连市第九中学张文超 指导老 师/赵玉梅许钦泊 地震救援机器人 本刊记者/李志刚 人类目前还无法准确地预知地震的 发生 并采取预防描施，大多是在爵后实施 救援.这样 的现状，便得地理发生后能迅 速冇效地实施救 按匸作显得愈加更要。 灾堆发生之后存在一个“救堆黄金 72小时, 在此时间段内， 灾民的存活率极 高。 每多挖一块 土，多渥一分地，都可以给 伤者生存的机会。 但足在地縫发生之后，房 屋道路往往破坏严重， 大型机械无法进人 到坍塌的房屋内部展开有效 救按。 一次主 震发生后， 还会有一系列的余靈发 生，不仅 会对进入救灾现场的救按人员造成伤 害. 还会肌碍救按工作的

2、尸展. 为了减少不必要的人员伤亡，提高震 后 救按的效率。辽宁省大连市第九中学的 张文超、 王玉旳、陈海诺同学在赵玉梅老 师和许钦泊老 师的指导下设计制作 地怨 救按机器人T.地艇救 援机器人T可以在灾 后最短时间内进入坍魁的房 屋中，自动？ 找被困人员，并实施救按。 在制作救擾机器人过程中，创意小组 遇 到了很多的问题，经过不懈努力，这些问 题被 一一-解决，使得地震救按机器人T最 终达到了 设计目标。 首先，为便救按机器人能够适应灾 后圮 杂的地形环境，创意小组将机器人设 计成履带 報动方式便它JI有良好的爬坡 性能， 可以在灾 后凹凸不平的路面上行动 自如。 地It救援机器人T 在实现机

3、器人能够自动寻找被困人 员的 功能时，起初，创意小组决定用温度专 感器来 作为寻找生命体特征的搜寻装置. 但是实验当中 发现传感器温度上升或者下 降的时间和过程非 常长这使得机器人无 法在短时间内检测到有 效温度。后来通过 联想红外线体温计,选择使用 红外线传感 器。 通过红外线传感器进行扫描， 可 以在 较短时间内确定生命体特征的位置，达到 快 速确定救按方向的效果。 用难实现的足如何将压住被困人员的 废 墟抬起。创意小组发现复合式杠杆可以 用较小 的力啟将废城抬起，但如果K接用马 达驱动复 合式杠杆不但会导致马达翻转. 茯至能使马达 卡住，形响救按。经过多次试 脸后，创意小组选 择使用气动

4、力作为驱动复 合式杠杆的动力源， 用 马达带动气泵在储 气縫储存足够的空气， 用另 外- 个马达控制 气阀.最后用气缸使复合式杠 杆抬起这冲 能就传递方式， 能有效防止抬起废 墟后，废 墟贡力过大造成的下压悄况. 地Wftrt机耳人T正面图 解决将废墟抬起的问题后，创意小组 又 遇到了新的难題。由于创盘小组使用的 主控器 足乐高头脑风暴系列NXT韬能模 块， 它只有3个 马达输出端口，无法同时满 足控制机器人行进 和控制储气嫌储气、 操 作气缸气阀的要求。 创意 小组决定使用两 个主控器进行控制， 一个主控器 负责完成 搜寻被困人员方向、 使机器人自动运行 到 营救位置；另一个主控器负贵完成储气罐 储 气， 控制复合式杠杆的运动方向和运动 位置， 通 过操作气阀方向来骡动蚁合式杠 杆,完成抬起废 墟的任务。 两个控制器之间 用蓝牙通信实现两 套独立操作系统之间 的联络和互动。 经过对程序 的反复调试. 创意小组用蓝牙通信时多发送抵接 收的方 法解决了两套系统间蓝牙信号接收成功 率 不髙的问题，将两套独立的控制系统变成 了 一个统一的整体. 地震救擾机器人T研制成功以后，创 总小 组反复对运行程序进行了调试.保证 其运行的准 确性. SCI-TECH INNOVATIONS AND BRANDS 奇思妙想 王玉琲陈海诺