救灾机器人,人性化的救助装备

来源 :工业设计 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiba00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  每当自然灾害过后,我们所看到的是一片悲惨的景象。许多工作人员穿行于堆积如山的尸体中,进行尸体验定与尸体消毒工作。整天面对冲天的尸臭,而且还要近距离的接触高度腐烂变形的尸体,这对工作人员的身心都造成了巨大的压力和伤害,甚至导致工作人员精神频临崩溃或不堪压力精神失常。悲剧已经发生故不能阻止,但悲剧的重演可以防范。要思考的是如何尽量减少工作量和节省工作的人手,设计者为此研制出救灾机器人。
  
  救灾机器人整体构成
  救灾机器人主要由四大部分组成,分别是:主控制部分、驱动部分、喷洒药剂部分和无线摄像、接收部分。
  救灾机器人由广茂达能力风暴AS-MII型机器人的控制板作为主控制区,通过能力风暴AS-MII机器人的相应JC语言程序进行功能调配,从而控制驱动部分自动地进行场地检测并作出行动的智能化判断,同时控制机器人可以按程序设计选择消毒药剂的喷洒时间。
  除此之外还配有供人手远程遥控的无线摄像、接收设备,可以让机器人在灾难现场进行实地的拍摄,工作人员在远方通过无线接收器直接在电脑中接收即时同步视频数据,方便工作人员即时获得死者的照片,加快尸体验定和死者身份认定的工作进展,减轻救灾工作人员工作上和心理上的压力。
  
   救灾机器人构造
  救灾机器人的外部造型主要由铁制品打造而成,机器人的主控制部分和底部的驱动设备均应用了能力风暴AS-MII型机器人的部分硬件设备,无线摄像设备是由小组成员设计制作的机器人便捷摄像架。
  机器人总体重1千克,长30厘米,宽20厘米,高30厘米,整体体积为30×20×30立方厘米。机器人主要部分电源为7.5伏直流电源,外设摄像设备电源为9伏直流电源,摄像设备遥控转动电源为3伏直流电源。另外还需要带有AV视频接收器的电脑来进行即时视频数据的接收。主要通过JC语言程序进行自动判断环境变量调控机器人进行主要工作,并且通过人手进行远程遥控辅助机器人摄像设备如同工作人员自己的眼睛一样对现场进行勘测,让机器人变得如同人类的手脚一样便于操作,实现机器人的类人化。
  机器人可以不通过人手操作进入灾难现场,而对环境的细微勘测可以通过机器人的摄像设备让工作人员在远程遥控摄像头的转向达到勘测目的。这便是救灾机器人的特点之一。
  
  救灾机器人线路
  救灾机器人在线路方面运用的是双线程互辅综合电路模式。
  救灾机器人运用了广茂达能力风暴AS-MII机器人的控制板与部分硬件的电路设备,将广茂达能力风暴AS-MII机器人中适合使用的硬件功能发挥在救灾机器人中,并且加以扩展创新,将原本不属于能力风暴机器人的硬件转接到所应用的相应电路中,形成新的功能设定,提高救灾机器人的实用性能。
  同时,救灾机器人的远程遥控摄像设备应用了另一套电路模式,通过无线远程遥控面板连接到机器人的方式,将无线遥控这一本在机器人身上没有出现的功能创造出来,可以实现机器人的高度类人性能,避免机器人过于程序化的行动模式所导致的不必要疏忽。不同的线路通过不同的电源进行支持运行,减少机器人整体故障报废的几率,增加机器人重复出入灾难现场的寿命。
  
  救灾机器人功能
  救灾机器人从讨论设想到实际动手完善经历了2个多月的时间,设计者不断的为救灾机器人进行功能的完善补充,力求做到最好。到目前为止,设计者所研发的救灾机器人的实用功能有:
   1、无线摄像即时传输功能 通过救灾机器人的无线摄像设备对灾难现场进行实时的拍摄(允许最远检测距离为30米),而且在拍摄的全过程是通过远程遥控设备让工作人员安坐于工作室进行对摄像头的转向控制,这样的设备提高了机器人工作的使用性,由人手控制的转向可以根据工作人员的经验与人脑的判断做到准确无误,避免机器人循环教条般的逻辑程序而忽略重要的灾难现场资料。方便身在远方的工作人员即时了解地形以及灾难程度,为救援做出第一手正确的准备。
  2、消毒药剂喷洒功能 通过救灾机器人自带的药剂喷洒装置,可以令机器人在工作人员所编写的程序下对环境变量做出逻辑性的判断,可以让机器人实现智能化的处理应对环境的变化,在特定的情况下启动自动喷洒装置,代替人手的工作,对尸体堆积的场地进行必须的消毒措施,减少人类的工作量。而且,这一设定还可以广泛应用于许多领域,比如可以利用程序控制机器人代替人类进行对有害昆虫的药剂喷杀工作,将复杂的工作简化,将繁重的工作减轻。
  3、机械臂的实时排障采样功能 通过救灾机器人外加的机械臂装置,可以在机器人自动行进到遇见可移动清除的障碍物时,让程序自动调用机械臂的抓取功能清除路面的少许障碍,同时也可以让工作人员在远处通过即时的视频影像对灾难现场遗留的有研究实验价值的残骸进行实时回收,为工作人员的研究提供极大的方便。
  4、采取尸体DNA样本功能。(正在研究中) 通过救灾机器人外加的采取DNA装置,在机器人进行实时检测的同时,可以及时地将尸体上的DNA样本采取回收到实验中进行分析研究,大大减少了工作人员进行尸体检验的劳动强度。
  
  救灾机器人程序设计
  救灾机器人主要运用了广茂达能力风暴AS-MII机器人的JC语言程序。通过drive调控语句和wait延时语句令机器人底部驱动轮可以正确判断不同的环境变量,从而达到智能化行走的目的。在自由行走的同时,利用了红外线遇障碍物会反射的性质,发射红外线测试前面是否存在障碍物,接收反射的红外线并计算障碍物的距离,做出避障的动作并发出警报声。更应用了广茂达能力风暴机器人的碰撞检测功能,使救灾机器人可以在测试到发生碰撞的时做出避免碰撞再次发生的举动,此时也发出警报声给于警示。
  与此同时,救灾机器人启动并应用了扩展电机的方式将消毒药剂喷洒装置以第三方电机的形式加入机器人的程序中,默认为motor3,在自动行走程序执行的同时,判断环境是否适合开始消毒药剂的喷洒,如果可以便启动扩展电机进行消毒工作。至于无线摄像的功能,我们运用的是外部人手直接操作的方式,避免能力风暴机器人程序循环性机械性操作的疏忽,发挥人手的功用。
  研发中的机械臂设想,是将机械臂尽量简化设计,并通过单一电机控制,直接在程序中运用motor语言调控,使机器人可以通过智能化的判断实现机械臂的排障功能,又为机械臂设置另一套程序,并将触发程序设置为机器人的局部按钮,由人手在远程操控,实现机械臂的采样功能。
  救灾机器人是设计者通过发挥创新思维,扩展思考范围,将实际的情况和头脑中的想象结合,将想象中的事物实体化,并不断完善加强,做到力求最好最全最实用最简便。
  设计者希望救灾机器人可以在今后的日子里为灾后重建工作减少工作的劳动强度,避免工作人员进入灾难现场所要面对的精神压力,节省人力投入,使灾后工作变得简便迅速,实际而且有力。
其他文献
外观设计专利权的保护范围是以申请人提交的外观设计专利图片或者照片为准的,因此提交什么样的视图才能清楚地表达外观设计产品,符合授予外观设计专利权条件,进而在以后的运用和保护中发挥有效的作用是非常重要的。为了给广大的设计人员以及专利代理人提供一套比较全面的提交申请视图的参考文本,作者收集整理了大量素材编写出了《外观设计专利申请视图提交规范》一书。  《外观设计专利申清视图提交规范》一书是外观设计审查部
期刊
山东青能动力股份有限公司产品展示  主要产品包括:高速高效汽轮机、三台一站式、背压式、凝汽式、抽凝式、工业拖动等多种类型的汽轮机。  公司现有各类加工设备300多台套,汽轮机的主要及关键部件均实现了数控加工,从而确保了产品的精良品质。公司还引进了多台先进的数控加工中心,利用它们的高精度、高可靠性和工艺能力强等特点,保证了汽轮机主轴、叶轮、联轴器、轴承座等部件的加工精度,保证了通用性和互换性。  青
期刊
“我希望设计师所做的设计对世界有利,而不是产生垃圾对人类造成伤害。做一个没品德的设计师是有罪的,因为设计师代替上帝在创造,那么就要做一些离自然更近的设计,能真正传递文化、思想的设计。”  “设计是一个系统,是将科技、手工艺、艺术完美的集合,围绕人、自然、宇宙所做的设计。科技是第一生产力,手工艺是几千年形式与内心文化的沉淀,同时需要艺术的灵感,它们三者的交集就是大设计。”  ——贾伟    他在同学
期刊
摘要:在一次和朋友对市场和艺术的交谈中,刚从宋庄回来的他感慨“市场毁了艺术,北京就是个成就理想的地方;当代艺术越来越虚伪,离公众越来越远”。其实市场毁不了艺术,毁的是艺术家最终是艺术家自毁;市场的卖与买全凭艺术家自己是卖还是不卖。正如享受和反抗的过程都有快感。以下就当代艺术的公众性和市场现状作一分析。  关键词:“批量生产” 助手捉刀 本人签名 商业明星 “院士”     “炒当代艺术品跟炒股、炒
期刊
由国家知识产权局支持,中国工业设计协会主办,中国工业设计协会知识产权保护委员会(筹)执行机构—振邦(北京)知识产权代理服务有限公司承办的“首届中国工业设计知识产权高峰论坛”于2011年4月26日上午在北京成功举办。  2011年是十二五计划的开局之年,时逢《国家知识产权战略纲要》发布实施三周年,同时迎来主题为“设计未来”的第11个“世界知识产权日”。  为营造企业自主创新和可持续发展的社会环境,全
期刊
超声波振动筛分机  雷诚根据多年精细分级的经验,通过与德国技术合作,研制出拥有独立知识产权的LCC超声波振动筛分机。使用自己设计的LCCA型智能振动超声控制器,改变了单一频率带来的不适应性和不可调性,真正实现超声波与振动筛的有机结合,性能上达到和超过国际同类产品的水平。解决强吸附性、易团聚、高静电、高精细、高密度、轻比重等筛分难题,具有优越的性能!在超声波振动筛的性能上实现大的突破。筛分精度可提高
期刊
百变体位的优雅曲线椅设计  Triwing座椅给人第一印象就像高数曲线一样蜿蜒优雅,层叠的木纹表面让它看起来如行云流水一般,最巧妙的是它不但曲线优美,还能变身:首先,它有内外两层,将内部那一层抽出来,便成了两张独立的座椅,而且,这曲线造型原来是另有奥妙的,平放的时候是一张单人座椅,把它翻过来换个角度,便成了可以背靠背坐着的二人座椅了。    Green Shadow概念自行车  Green Sha
期刊
定价:¥58.00   作者:(日)田中一光  编著:朱锷  翻译:朱锷等  出 版 社:广西师范大学出版社  出版时间:2009-11-1    本书是日本设计教父,无印良品的缔造者田中一光投身设计事业三十年的所思所感。作者以细腻优美的文字、细致敏锐的观察,带我们走进设计的世界,为我们诠释设计的真谛。  田中一光曾说过,“二十一世纪无法回避对上世纪的反省和挽救之责任。设计也无法脱离‘环境的再生’
期刊
第十四届上海国际汽车工业展览会  时间:2011年4月21日—28日  地点:上海新国际博览中心  简介:2011上海国际汽车展将使用上海新国际博览中心全部13个室内展馆(2009年为11个室内展馆)以及室外临时展馆,规模将超过20万平方米。  2011上海国际汽车展的主题定为“创新·未来”。节能环保,呵护我们共同的地球家园,是当今世界发展的重要主题。绿色、节能、安全、可持续发展的理念将更多运用到
期刊
写卷首语之前,编辑了一篇题为《工业设计应该往工科靠!》的文章,该文是位高校工业设计系教师写的,不长,却透露给我们一条重要消息“被各高校期刊目录认可的工业设计类期刊,几乎没有,勉强有两本,一本是《装饰》,还偏艺术;另一本是《包装工程》,又偏理工。”  作为办刊人,作为编辑本身,读了该文后,触动很大!  与国外发达国家相比,中国的工业设计起步较晚,《工业设计》杂志虽已出版了54期,但由于客观原因,仍有
期刊