面向灾害场景下的救援机器人集约化设计

发布时间:2021-01-13 06:00
  近年来,全球地质灾害频发,救援现场的复杂性和潜在危险因素给救援人员带来极大安全隐患,因此很多国家都对灾害救援场景下的救援机器人开展了大量研究。然而,目前救援机器人在使用过程中仍旧存在诸多痛点,缺乏完善的工业设计研究。本文从集约化理念入手,研究灾害场景中人、机、环境各要素之间的关系,提出面向灾害场景下的救援机器人集约化设计策略,以满足灾害场景下的救援作业需求。首先,对当前灾害救援场景中的救援机器人现状进行研究,总结归纳当前多功能救援机器人产品设计趋势与问题,对集约化设计理念进行概述,并列举集约化在产品设计中的应用,总结产品集约化设计原则,提出灾害场景下救援机器人集约化设计目标。其次,以消防救援人员为目标用户,对灾害救援场景和用户进行研究分析。以救援情景体验地图分析的方式,深入了解救援场景中的隐性需求,并且对典型救援场景进行特征描摹,在经问卷调查及用户访谈等用户研究之后,分析用户救援过程中对设备的使用痛点与功能点期待。进行用户需求总结与分析,为下一步设计流程开展提供参考。最后,对用户需求转化为产品的功能点列表并进行优先级划分,获取救援机器人功能设定,同时对救援机器人造型结构以及CMF设计要... 

【文章来源】:山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:85 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

面向灾害场景下的救援机器人集约化设计


图1-4日本研发的援龙系列救援机器人??

机器人,无线遥控,技术性,瑞典


第2章救援机器人调研与集约化设计目标??的TOPTEC公司、芬兰的AVANT及美国的Stanley?Black?&?Decker公司[33]。??如图1-3所示,瑞典的BROKK公司是救援机器人最大的生产商[31]。??丨??图1-3瑞典BROKK300破拆型救援机器人??BROKK?300具有优秀的的技术性能和可靠性,采用远程无线遥控操作,大??大降低了操作人员安全风险,能够非常好的代替人工进入到高危环境执行救援任??务,紧凑机身设计能够穿梭于灾害现场各种狭小空间。快换装置的应用能够手动??对作业属具进行更换,以适应不同作业属具需求下的救援任务。??日本TMSUK公司设计研发的“援龙T-53”是一种智能化程度较高,擅长??于物料搬运的双动臂履带式救援机器人,图1-4,单个动臂能够举起一百公斤的??重量。援龙救援机器人采用双臂设计,能够一只手臂在救援现场负责支撑倒塌建??筑物框架,另外一只负责切割、搬运物料,紧凑型机身可以在非常局限环境下进??行转弯和平台回转,是一种较为灵活的救援机器人[34]。??_nr繼??图1-4日本研发的援龙系列救援机器人??我国在上世纪末引进救援机器人产品,一直以来在救援机器人技术上与国外??发达国家存在较大差距。??9??

机器人,西昌,山东,多功能


山东大学硕士学位论文??山东大学学者梁西昌通过校企合作设计出一款双臂救援机器人,图1-7。该??机器人主要有三个特点,首先机身采用轻量化设计以满足我国大面积装备的米??171和直8直升机的运输要求,在灾害场景下道路受到破坏且地面运输难以满??足快速部署需求时,可采用空中运输进行投放。其次该设备可以满足多功能作??业,采用双动臂以及高空作业平台,配备多种作业属具,具备大范围生命探测??以及满足各种工况需求的挖掘、破碎、剪切、扩张、吊运等功能。该设备还采??用模块化设计,为实现设备轻量化目标,满足直升机空运以及实现多功能快速??转换,设备采用多处模块化设计。??图1-7山东大学梁西昌设计的多功能救援机器人??欧美等发达国家在救援机器人领域起步较早,研究体系相对成熟先进,研发??出多款应用于灾害救援场景的救援机器人产品,并取得了较好应用效果反溃通??过产品的数代更迭,己经研发出性能稳定且应用广泛的救援机器人产品,应用于??诸多高危作业领域,在特种作业环境下扮演了至关重要的角色[12]。我国在上世纪??末引进救援机器人产品,在历次地震灾害、泥石流灾害的救援作业中发挥了重要??作用,对我国救援机器人产业发展也起到了重要促进作用,通过学习国外先进技??术的应用,特种作业机器人的研发,使我国救援机器人技术取得了长足快速发展,??并逐步缩小与发达国家的差距。我国经历了改革开放的快速发展以及国家对科技??研发的关注,本土企业在与国外进行频繁交流的同时努力研制自己的产品。近年??来,安徽惊天智能公司设计幵发了一系列救援机器人,并且拥有自主知识产权,??标志着我国救援机器人研发进入新阶段[3火??当前国际上救援机器人产品层出不穷,多种结

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期刊论文
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[8]电动挖掘机方案设计及动力电池匹配优化研究[D]. 李波.西南交通大学 2018
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本文编号:2974353

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