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車輛八自由度救援機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　　摘要——研究并完成車輛八自由度救援機(jī)器人的設(shè)計(jì)。這種機(jī)器人安裝在車輛中，可以完成各種剪切機(jī)構(gòu)的工序，并且能在突發(fā)情況中完成符合現(xiàn)場條件的剪切工序。它應(yīng)用飛機(jī)使用的鋁做材料，在保證穩(wěn)定度的基礎(chǔ)上從頂點(diǎn)到基點(diǎn)臂長有低程度的減短，重量輕工作面寬，它需要少量的折疊和復(fù)原空間故對車輛重量及體積有少量影響。重中之重的是剛度，模擬實(shí)驗(yàn)證明這種機(jī)器人有良好的機(jī)械性能。它可以實(shí)行各種剪切工序并且能在野外環(huán)境下完成工作。通過使用基于拓?fù)錁錉罱Y(jié)構(gòu)的最佳路徑檢索算法，連同遞增型比例-積分-微分控制，它可以根據(jù)目標(biāo)任務(wù)自動選擇完成作業(yè)的最佳路徑。在機(jī)器人每個連接點(diǎn)都裝有負(fù)載傳感器，可以自動避免動態(tài)空間內(nèi)在未知干擾下發(fā)生碰撞。增加一個多余的自由度，當(dāng)控制臂繞開障礙物時它可以保持機(jī)械腕遵循最佳路徑的軌道。
介紹
　　　現(xiàn)在海外專用機(jī)器人是相當(dāng)成熟的，廣泛應(yīng)用于焊接、運(yùn)輸、切削、噴漆等操作，尤其是汽車制造業(yè)。[1-5]除爆機(jī)器人有獨(dú)立的行走體系，有拖輪類、輪胎式和軌道式。它們通常體積小、可靈活操作，可以在狹窄空間便利工作。操作人員可以在超過幾百幾千米通過無線電或光纜控制機(jī)器人。這種機(jī)器人裝有許多種類的攝像機(jī)去偵察爆炸現(xiàn)場；多自由度機(jī)械手可以拆除爆炸物；在激光掃描到目標(biāo)后車輛可以用它裝有的槍去毀壞或引爆爆炸裝置；一些機(jī)器人也裝有高壓水槍，可以拆除爆炸裝置。這種機(jī)器人可以安裝到車輛內(nèi)并且可以假設(shè)大量的切削機(jī)構(gòu)，還可以做符合現(xiàn)場條件的專門切削工序。它有良好的可動性和廣泛的適用范圍。它應(yīng)用飛機(jī)使用的鋁做材料，在保證穩(wěn)定度的基礎(chǔ)上從頂點(diǎn)到基點(diǎn)臂長有低程度的減短，重量輕工作面寬，它需要少量的折疊和復(fù)原空間故對車輛重量及體積有少量影響。通過使用基于拓?fù)錁錉罱Y(jié)構(gòu)的最佳路徑檢索算法，連同遞增型比例-積分-微分控制，它可以根據(jù)目標(biāo)任務(wù)自動選擇完成作業(yè)的最佳路徑,并且在機(jī)器人每個連接點(diǎn)都裝有負(fù)載傳感器，可以自動避免動態(tài)空間內(nèi)在未知干擾下發(fā)生碰撞。它可以廣泛應(yīng)用于應(yīng)急供電和救災(zāi)、保護(hù)人們的性命和財(cái)產(chǎn)。例如：它可以切割防盜的門窗和墻體，在毒氣泄漏、火災(zāi)、礦難中救援受困人員。加載高壓容器以防止爆炸災(zāi)害。它還可以被用于陸軍消除啞彈的訓(xùn)練。當(dāng)軍事工程遭受了攻擊，防御設(shè)施出現(xiàn)了故障，機(jī)器人就可以及時并安全地切斷保護(hù)門，除去鋼筋混凝土和爆炸物，還能夠迅速制造武器裝備以提升軍力。