现代战争,往往是空中力量争夺后,在地面上爆发的小规模的、成建制的斗争,其特点是参战人员不多、战斗人员分工明确、火力爆发猛烈。一旦出现人员伤亡,医疗往往无法及时跟进,同时伤员也很难随时下送,对部队战斗力的影响十分严重。我组从3D打印机的工作定位中获得了灵感,讨论提出了一款能提供实时水平稳定的工作平面的特种运输载具。
经过理论验证,三维建模,动、静力学分析并3D打印模型进行了充分研究,可以通过可行性论证。我组制作的这款自平衡越野救援机器人可自主调节伤员运送平台实时保持平衡,它由运动系统、平衡调节系统和控制系统组成,由遥控器无线控制机器人的运动,履带和大扭矩电机能保证绝大多数地形的顺利通过。通过陀螺仪感知工作平台倾斜度,利用步进电机配合丝杠,在单片机的指令下可以精确控制其工作平台的姿态,通过负反馈机制和闭环控制可以自动实时感知并调平。
该作品具备良好的地形适应性,能顺利越过各种障碍,同时保证所载伤员的平衡稳定,使伤员及时得到安全下送,避免了下送时的颠簸可能造成的二次伤害,也避免因护送伤员而造成的非战斗减员。
通过本作品的设计与制作,结合机电一体化的设计思路,实现了伤员在复杂地形安全平稳运输的设计目的,为救援机械和自动平衡技术领域提供了新的思路与参考。