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作品设计目的:此探索设备可以深入危险区域,地震常导致建筑物严重损毁、道路阻塞,形成众多复杂且危险的狭小空间,如坍塌建筑物的缝隙、地下室等,人类救援人员难以快速、安全进入。凭借其小巧灵活的身形,能够深入这些区域,获取关键信息,为救援决策提供依据。在地震发生后的 “黄金 72 小时” 救援时间紧迫,探索设备可凭借高效的移动能力,在废墟中快速穿梭搜索,搭载的多种先进探测设备能快速定位生命迹象,大幅提升整体搜救效率,争取在有限时间内挽救更多生命。余震、二次坍塌等危险时刻威胁着救援人员的生命安全。此设备作为先头侦察力量,可代替救援人员进入危险系数极高的区域,降低救援人员在执行任务时面临的人身伤害风险。
基本思路:地震发生后,受灾环境复杂,存在大量的废墟、瓦砾和狭窄通道,探索设备需要在这样的环境中灵活穿梭,到达人类救援难以抵达的区域,为适应复杂地形,探索设备的腿部设计至关重要,为此我团队模拟青蛙跳跃姿态,通过调节起跳角度,弹簧压缩量等有关参数,使得机器在不同情况可以自动调节跳跃高度和跳跃距离,考虑到地震现场的危险环境,此设备采取了小型化设计,其外骨骼将使用高强度,轻量化的碳纤维材料,以更好的抵御可能的冲击,保护内部齿轮结构,各类模块的完整。
主要技术指标:为使电机旋转的机械运动转换为弹簧的压缩做功,电机旋转带动齿轮齿条移动压缩弹簧做功为最优方案,其齿轮齿条形式体积更紧凑,齿轮齿条的垂直布局体积较曲柄滑块缩小42% ,增加了空间利用率;采用非对称齿轮设计,将能量蓄积与瞬时释放分离控制。功能模块配有红外摄像头,报警系统和超声波测距模块,使其更好的搜索被困人员,传递现场的具体情况以及使救援人员快速高效的找到被困地点,我团队预计后期设计研发会增加多机器协同工作功能。
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