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作品名称：矿山智慧监控——“机械犬智绘者”
学校名称：山西晋中理工学院
参赛队伍：图灵有犀
队伍编号：212254
参赛学生：王恩宇张翊桐辛泽宇宋增庆
指导老师：李瑞锋李钰
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
请在微信端进行投票。点此扫描二维码。

详细说明

开发背景：

在矿山井下作业中，安防监控、工业巡检、特殊环境探索等领域，传统监控设备存在灵活性不足、覆盖范围有限、环境适应性差等痛点。为满足对复杂场景下高效、智能、自主化监控的需求，我们研发了这款智慧监控机器狗。旨在突破地形限制，实现全场景、全天候的智能监控与数据采集，为安保、工业、科研等领域提供创新解决方案。

结构说明：

头部模块：配备高清智能摄像头与360°旋转云台，支持实时画面传输、智能识别（如人员、车辆、异常行为），可精准捕捉细节并远程调整视角。躯干模块：集成核心控制系统、动力系统与传感器组（如陀螺仪、加速度传感器），保障运动稳定性与环境感知能力；表面的齿轮结构为动力传输组件，助力四肢与头部的灵活运作。四肢模块：采用多关节仿生机械结构，具备强大的地形适应力，可在草地、碎石路、小斜坡等复杂地形稳定行走，实现“无死角”移动监控。
使用说明：

远程操控：通过配套APP或电脑端管理系统，可实时查看画面、调整头部角度、规划巡逻路径，支持手动控制机器狗的移动方向与速度。智能模式：开启“自主巡检模式”，机器狗将基于预设路线与环境感知自主移动，自动识别并上报异常情况；“警戒模式”下，若检测到闯入、异响等异常，将立即触发声光警报并推送通知。

设计说明智慧监控机器狗融合多传感器融合技术、仿生运动控制技术与智能监控算法，以机器狗为载体实现全地形自主移动与智能监控。

多传感器融合：通过头部摄像头、顶部云台传感器（如红外、激光雷达）采集环境视觉、热成像及空间距离信息，结合机身齿轮传动系统的运动数据，实现环境感知与运动状态的实时融合。

仿生运动控制：借鉴四足动物运动机理，利用SolidWorks构建的三维模型对腿部连杆、关节轴承进行精准力学分析，通过齿轮与关节的协同传动，模拟生物步态，确保在复杂地形下的稳定移动。

设计方案：

三维建模（SolidWorks技术应用）结构设计：利用SolidWorks完成机器狗整体结构的参数化建模，包括头部监控模块、躯干动力舱、四足传动系统。对关键部件（如齿轮、关节轴承）进行有限元分析，验证其在运动负载下的强度与耐久性，确保设计的工程可行性。

产品特色：

创新性：
采用仿生四足结构，结合先进的机械传动与智能传感技术。它突破传统矿山设备的形态限制，像生物一样灵活运动，能轻松应对矿山复杂、崎岖的地形，如坑洼、斜坡等，相比传统轮式或履带式矿山设备，在地形适应性上有质的飞跃。同时，搭载多模态智能感知系统，可实时精准采集矿山环境数据，如瓦斯浓度、矿石分布等，为矿山智能化决策提供全新的数据获取方式。

规范性：

该机器狗严格遵循矿山行业的各项标准与规范进行研发制造。从机械结构的强度、精度，到电子元件的防爆、防尘等性能，均符合矿山作业的安全与技术规范要求。在数据采集、传输与处理方面，也遵循统一的行业数据标准，确保其与矿山现有信息化系统无缝对接，保障数据的规范性和兼容性，便于矿山整体智能化管理体系的整合与运行。

完整性：

智慧矿山机器狗具备完整的功能体系。集环境监测、数据采集、智能巡检、应急响应等功能于一体，能实现对矿山从日常巡检到突发状况处理的全流程覆盖。在硬件上，机械结构、传感设备、动力系统等组件完整且协同工作。