反恐对国家安全具有重大意义。在危及人类生命、地形崎岖、环境陌生等特殊场合中,设计仿生六足式反恐机器人协同作战。借鉴六足昆虫运动原理,反恐机器人可应付各类复杂地形,高速灵活运动。其感官系统可收集情报。激发装置与发射系统可迅速击毙目标。进而掌握国家反恐斗争主动权,减少人员损失,维护和平。
机构创新设计
仿生六足轮腿式混合行走机构
1.从仿生的角度出发,将多足昆虫的行为融入到行走的结构设计
中。根据不同的地形环境变换轮式移动和腿式移动两种行走方式。既可实现在相对平坦地区平稳迅速行走,又可实现在地面上选择最优支撑点,降低地面破坏,提升对崎岖地形的适应能力。进行有限元分析,对腿部长度及各部分尺寸进行优化设计。
2.采用仿生六足轮腿式行走机构,六轮独立驱动。首先在UG中建立六轮腿行走机构的单腿模型,然后进行结构优化设计,通过Matlab对比其不同结构比例情况下的工作空间、灵活度和能耗。对腿部长度及各部分尺寸进行优化。
3仿生六足轮腿式混合行走机构融合了轮式移动机构和腿式移动机构的优点。既可以保证在平坦地面的移动效率,又具有了良好的适应地形,跨越障碍的能力。仿生六足轮腿式混合行走机构移动速度快、转向性能好、行走效率高、能量消耗低。根据不同的地形环境变换轮式移动和腿式移动两种行走方式。六条腿均安装有多触角球型轮,每个轮子配有一个独立的电机控制转动。轮式移动时,腿上各关节锁定,由车轮独立驱动。腿式移动时,当前进时制动器锁止足底轮。腿部驱动选用蜗轮蜗杆机构。当从腿式转换成轮式结构时,调整腿和关节之间的角度,完成轮子的抬起和落下。在越过一定高度的障碍物后仍保持机体的平衡,地形适应能力强。该设计使得机器人可以应付各类复杂地形,进行攀爬,越野,越障等各类野外运动。灵活高速,耗能低。
液压缓冲机构
由于作战地区地形地貌不清,为防止冲击力过大对装置进行破坏,因此设有液压缓冲机构如图所示。增大缓冲装置与接触端的面积,进而减小对装置的伤害。球型轮上的多个触角,可选择反恐机器人的最优支撑点,在越过较高障碍物时,能进行伸缩,进而提升对崎岖地形的适应能力。
多管旋转式加特林机枪
多管旋转式机关枪,提供锁膛内有击针的圆柱旋转体与枪管一起旋转,每根枪管都有独立的击针,机枪射速最高可达到每分钟1200发。同时机枪配合360*高速旋转底座与感官系统,增大机枪扫射范围,在发现目标时可迅速将其击毙。
轮式移动与腿式移动
六条腿均安装有多触角球型轮,每个轮子配有一个独立的电机控制转动。轮式移动时,腿上各关节锁定,由车轮独立驱动。腿式移动时,当前进时制动器锁止足底轮。腿部驱动选用蜗轮蜗杆机构。当从腿式转换成轮式结构时,调整腿和关节之间的角度,完成轮子的抬起和落下。在越过一定高度的障碍物后仍保持机体的平衡,地形适应能力强。该设计使得机器人可以应付各类复杂地形,进行攀爬,越野,越障等各类野外运动。灵活高速,耗能低。
液压缓冲机构
1.增大缓冲装置与接触端的面积
2.触角可选择反恐机器人的最优支撑点
3.越过较高障碍物进行伸缩
4.提升对崎岖地形的适应能力
多管旋转
多管旋转式机关枪,提供锁膛内有击针的圆柱旋转体与枪管一起旋转,每根枪管都有独立的击针,机枪射速最高可达到每分钟1200发。
配合感官系统
机枪配合360*高速旋转底座与感官系统,增大机枪扫射范围,在发现目标时可迅速将其击毙。