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中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述
系 別： 工程技術(shù)系
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
姓 名： 劉博若
學(xué) 號： 05208320
2012年3月1日
1. 引 言
在當(dāng)今世界機(jī)器人已經(jīng)越來越廣泛的進(jìn)入人類的生活，在各個領(lǐng)域內(nèi)都有著機(jī)器人的利用，如機(jī)械制造，車輛運(yùn)用，冶金，醫(yī)療等等行業(yè)。在軍事上，隨著機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，世界各軍事大國也在加緊對軍用機(jī)器人的開發(fā)，應(yīng)用。其主要的發(fā)展方向就是遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人的研制和應(yīng)用。遙控車輛是軍用地面無人車輛的起始發(fā)展階段，其研制時間長，技術(shù)較為成熟，目前許多國家的部隊中都裝備有各種不同的遙控車輛。
遙控車輛是初級的不具備智能的無人車輛，它由遠(yuǎn)程受控車輛(以下簡稱遠(yuǎn)程車輛)和控制臺(單元)組成。操縱者操縱控制臺(單元)發(fā)出各種指令，經(jīng)通信連接傳送至遠(yuǎn)程車輛，由遠(yuǎn)程車輛上的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行各種指令，實現(xiàn)操縱者的控制要求。采用遙控形式的地面車輛(機(jī)器人)誕生于二戰(zhàn)時期。由于能承擔(dān)排除地雷和爆炸物、清障、三防偵察以及開辟通道等各種高危工作,世界各國從上世紀(jì)70年代末紛紛開始了遙控車輛的研制工作。
遙控車輛的操作員一般通過無線電向車輛及其任務(wù)系統(tǒng)發(fā)出大部分指令和派遣任務(wù)。對于車輛所處的環(huán)境、活動狀態(tài)等信息，則主要靠各種傳感器來獲得。遠(yuǎn)程車輛沒有地形分析能力，也不能進(jìn)行軍事機(jī)動，更不能接收其它來源的信息，其所有認(rèn)知過程都由操作員負(fù)責(zé)。遠(yuǎn)程車輛可完成探雷、排雷、爆破、爆炸物處理、未爆物排除、物資處理及單兵偵察與監(jiān)視等任務(wù)。
經(jīng)過初期的可行性研究，遙控車輛的研究集中于標(biāo)準(zhǔn)遙控系統(tǒng)的建立。標(biāo)準(zhǔn)遙控系統(tǒng)包括體系結(jié)構(gòu)的定義及各功能模塊的研制，目標(biāo)是不依賴于具體的車輛平臺、任務(wù)以及執(zhí)行硬件，而能夠根據(jù)需要快速實現(xiàn)車輛的遙控化。美國在波黑戰(zhàn)爭中就利用標(biāo)準(zhǔn)遙控系統(tǒng)快速地研制了Panther遙控掃雷車(在M60坦克底盤的基礎(chǔ)上)以及Mini flail小型掃雷車。
遙控機(jī)器人車輛是較低級的機(jī)器人系統(tǒng)，必須由操作者進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，在目前的技術(shù)水平條件下，這種車輛的研制易獲成功，周期短，費(fèi)用低。
2. 兩輪式機(jī)器人研究探討
研制機(jī)器人的最初目的是為了幫助人們擺脫繁重勞動或簡單的重復(fù)勞動，以及替代人到有輻射等危險環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，因此機(jī)器人最早在汽車制造業(yè)和核工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域、軍事、海洋探測、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)也都開始使用機(jī)器人。
本課題選用輪式作為機(jī)器人平臺設(shè)計研究，兩輪式機(jī)器人在國內(nèi)外還處于剛剛起步階段，其前景廣闊，適用性較廣，在教學(xué)、科研、野外作業(yè)、民用運(yùn)輸方面有著廣泛的應(yīng)用前景，在反恐及其它尖端領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價值。已經(jīng)初步做出了簡單的實驗?zāi)Ｐ?，解決了輪式機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)難題。
該輪式機(jī)器人運(yùn)動響應(yīng)迅速，具有高機(jī)動的零半徑轉(zhuǎn)向能力，并且在運(yùn)動過程中不存在失穩(wěn)狀態(tài)。攝像頭的密封式結(jié)構(gòu)可以將內(nèi)部器件密封保護(hù)起來，免受外界環(huán)境的影響，非常適合在潮濕、多塵土、多輻射或有毒的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。它具有廣闊的應(yīng)用前景，例如，通過搭載視覺傳感器或氣體傳感器等設(shè)備，它可以在缺少人干預(yù)的環(huán)境中進(jìn)行戰(zhàn)場偵察、室內(nèi)或庫房的巡邏及行星探測等任務(wù)，也可以通過搭載聲光電等設(shè)備作為一種新穎的具有移動性和交互性的兒童玩具。
3. 研究啟發(fā)
我所進(jìn)行的設(shè)計就是設(shè)計出一雙輪式的遠(yuǎn)程控制機(jī)器人，以實現(xiàn)在遠(yuǎn)程的無人偵查任務(wù)，減少人員，經(jīng)濟(jì)的損失。并通過這次設(shè)計檢驗自己在機(jī)械設(shè)計這一專業(yè)類所學(xué)知識的掌握情況，并進(jìn)一步的查漏補(bǔ)缺，完算自己的知識體系，為以后的工作生活打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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