软体搜救机器人的研究

本项目所设计的软体搜救机器人是基于废墟内部狭窄通道的特点而设计。该软体搜救机器人由两端的支撑结构,中间的软体驱动器和二自由度软体弯曲关节组成,如图1所示,其直径最大处为80mm,长度为250mm。整个机器人采用气压驱动,模仿尺蠖的蠕动方式前进,可以深入长达4米的废墟通道。

图1.软体搜救机器人结构

本项目主要内容及关键技术:
(1)针对废墟内部狭窄通道,设计机器人的运动方式;
(2)确定蠕动方式作为机器人的前进步态后,根据蠕动特点,用SolidWorks设计支撑结构。结合软体机器人技术,设计软体驱动器和软体弯曲关节的结构;
(3)对软体结构建模分析,得到多项性能指标,并与实验结果对比分析;
(4)设计与搭建气动控制平台,实现对软体机器人的控制,如图2所示;
(5)用MFC设计上位机软体,实现与下位机控制电路板的通信。直观显示机器人当前姿态,显示摄像头画面,实现对软体搜救机器人的命令控制,如图3所示。

图2.气动控制平台 图3.上位机控制软件
项目产出论文及专利:

Jianfei C, Xingsong W. Conception of a Tendon-Sheath and Pneumatic System Driven Soft Rescue Robot[M]//Robot Intelligence Technology and Applications 3. Springer International Publishing, 2015: 475-481.