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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:全自动无人救生艇
学校名称:中国石油大学(北京)
参赛队伍:如影随形
参赛学生:耿钦 李杨 高博轩  
指导老师:赵弘  

详细说明

我国每年有大量人群在从事水上作业或在水边游玩时溺水死亡。在日常生活中,一个正常人溺水,在五、六分钟之内成功救起溺水者便可使之存活。由于人们在水边安全意识薄弱,而且在一些水域周围警示牌位置不明显,不能起到很好的警示作用,并且由于一些基础设施(例如游泳圈、救生衣等)的缺乏导致在有人溺水时不能快速的进行有效施救,另外也有因施救者的救援方式不正确(如缺乏救援常识,贸然下水救援),最后溺水身亡的情况发生。为了有效解决上述问题,我们设计出一款全自动无人救生艇。

救生艇外部材质为橡胶类材料,有利于救生艇在运动过程中避免撞击到尖锐岩石等造成损毁。救生艇的动力来源为机器人两端的动力马达这样的动力布置容易保证整个机器人的平衡为了进一步保持机器人平衡,两侧的马达可以改变推进方向与水平方向的角度,从而更好实现升浮与下沉动作。我们还在其体内设计了储水仓以实现机器人处于半潜水或潜水状态,该结构可以保证机器人在前往被救援者的途中有极好的稳定性以及产品密封性,电机密封防水,并且储水仓留有出水孔方便排水,储水仓装置为软体弹性装置,便于内部液体排除,此外内部也设有环形机构,在需要时可以采用勒紧动作达到95%以上的排水,在不需要使用时无需拆卸整体,救生艇上设有超声波探测装置,

确保机器人在发现目标时能够快速确定自己的行进轨迹。同时救援者抓住本产品后。环形机构启动自行排水,将救援者脱离水面。   本产品是基于STM32控制板的控制,以实现机器人行驶与探测,上浮与下沉等动作,其中机器人在未检测到被救援者时默认按照即定的巡航坐标直线行驶,在直线行驶期间不断矫正自己的行驶方向直至探测到被救援者,快速准确的达到施救地点。救生艇在控制电机时采用模糊PID控制,实时调整PID的三个参量,实现对直线巡航的调整,并且大幅提高系统的稳定性与快速性,能够在发现溺水者时电机快速响应,前往施救地点系统的稳态特性也得到提升,使其在稳定前进时保持速度的恒定,能够将溺水者稳定的带着岸边。超声装置在接收信号后通过小波变化的方式进行滤波降噪处理,消除系统噪声以周围工作噪声白噪声等影响,实现精准定位。

该ROV采用新型的结构设计,具有能够抗压,抗腐蚀的特性,在检测装置设计方面,利用超声定位,保证对机器人准确进行定位导航,而控制系统设计方面则是用到光纤通信,使ROV与检测人员进行通信,做到人机交互。ROV配置完善的运动和定位传感器,用于支持自动控制功能和检测功能。我们的水上救援ROV即是一种专业化的ROV,在现有ROV的研究基础上实现定位优化路径。随着我国海洋资源的开发,水上ROV具有很好的开发前景,具有很大的开发价值。


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