排爆机器人.doc

1、大型排爆机器人机械系统设计一， 设计背景：自美国9.11事件以来，全球掀起了反恐高潮。随着全球化的发展和反恐工作的深入，与恐怖分子的矛盾进一步激化，反恐形势也发生着巨大的变化。在我国，反恐形势也日趋严峻，如7.15打砸事件及周边地区的“东突”恐怖组织等，通过放置炸弹来制造爆炸恐怖活动，是恐怖分子常用的手段。在这个背景下，排爆机器人作为一种安全有效的排除爆炸物的工具日益受各国的重视，并有着越来越广阔的市场前景二， 排爆机器人介绍： 该机器人移动载体装有4个电动机。电动机由蓄电池供电，间断使用蓄电池可工作2小时，变速箱能在两个档次从0无级加速到最大速度，低速是操纵更加准确。高速变速箱使任务时间延长

2、50%，运输行驶速度可达8km/h.通过车上齿轮和齿条驱动装置能前后移动整车重心，从而改变车辆姿态。车体密封，可越过矮墙、沟壑等障碍物，涉水深200mm该机器人也由一个移动载体和一个机械手组成，移动载体是关节式行走底盘，可以适合各种复杂地形，并且最小化的设计可以使机器人在狭小的空间中自由操作。机器人还配置多个摄像头，为方便远程工作人员观察周边环境。同时，机器人还配置各种排爆装备，可以做到当场销毁炸弹或者拆除炸弹的可能该机器人采用无线控制时最远可达300m，采用有线控制时可达200m，机械手为6个自由度的液压臂，全展开可举起12公斤的重物。机器人还可以加装6台摄像头和一台X射线仪该机器人在爆炸物

3、的处理方面具有强大的功能。人可以用遥控或者通过导线传送指令控制这个机器人，它装有武器系统和水泡，还有一个特殊的冷冻装置，利用冷冻装置可以使可以爆炸物失去作用。该反恐机器人由中国科学院沈阳自动化研究所自行研制的，它有本体、控制台、电动收揽装置和附件箱四部分组成，自重180kg,电池电力驱动，最大直线运动可达40m/min,机器人可平稳上下楼梯、跨越0.45m高的障碍，实现全方位行走，具备较强的地面适应能力。同时可以根据要求装备爆炸物销毁器、连发散弹枪、催泪弹等武器，完成相应的各种功能该机器人是北京瑞奇时代技术开发有限责任公司开发的第三代排爆机器人三， 排爆机器人的选材 机器人的材料根据工作状况来

4、进行选择，并满足机器人的设计和制作要求。从设计思想出发，机器人手臂要完成各种运动，因此，对材料的一个要求就是轻质，另一方面，机器人在运动过程中往往会产生振动，这必然大大降低它的运动精度，所以在选择材料时，需要对质量、刚度、阻尼重量、弹性、抗震性、外观及价格等进行综合考虑，下面介绍几种排爆机器人常用的材料（1） 碳素结构钢和合金结构钢等高强度结构钢：这类材料强度好，尤其是合金结构钢增加了4至5倍，弹性模量大，抗变形能力强，是应用最广泛的材料（2） 铝、铝合金及其他轻质材料：其共同特点是重量轻，弹性模量不大，但是材料密度小，E/密度仍可与钢材相比（3） 纤维增强合金：如硼纤维增强合金、石磨纤维增强镁合金，其E/密度高，（4） 陶瓷：陶瓷材料具有良好的品质，但是脆性大，可加工性不好，与金属等零件连接需要特殊设计。然而，日本已研制了在小型高速机器人上使用的陶瓷机器人的样品（5） 纤维增强复合材料：这类材料具有较好的E/密度比、且重量轻、刚度大、高阻尼等优点，但是存在老化、蠕变、高温热膨胀，以及与金属件连接困难等缺点 四、排爆机器人的设计1，排爆机器人的主要组成（1） 行走部分：主要有轮式、履带式、或履带与轮式相结合的履带轮式等结构（2） 控制方式（3） 机械手：一般具有排除爆炸物、解救人质、消防、摧毁、射击、爬楼梯等功能（4） 武器装备2，排爆机器人的控制方案