全地形救援机器人

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1、学生科技创新基金申请书项目名称：全地形救援机器人申请者：邱恩飞所在学院：石油化工学院电子邮件：13893674416@163.com联系电话：13893674416兰州理工大学二〇一二年三月填表说明1．申请者填写申请书前应详细阅读《兰州理工大学学生科技创新基金管理办法》（可从科技处网页浏览）；2．兰州理工大学学生科创基金申请书应填写一式两份（A4纸），所在学院签注审查意见、所在学院盖章后，按期统一报送校团委，由校团委报送科技处（同时报送电子文件）；3．申请书表二至表六中空格不够时可自行加页；4、研究起止年限原则上不能超过2年；申请经费不得超过3

2、000元。一、简表项目名称全地形救援机器人研究性质CA、基础B、应用C、开发D、社科起止时间2012—3—20至2013—4—20申请金额（元）3000元申请者姓名邱恩飞出生年月1990年4月现在读学历本科所学专业过程装备与控制工程项目内容简介（限150字）一种基于微型计算机的智能救援机器人小机器人，由控制模块、电源模块、电动机驱动模块、生命探测模块、环境介质分析模块、现场成像模块、信号传输模块组成，可以在完全黑暗环境下，通过红外夜视功能清晰成像，通过超声波收发系统准确绘制环境平面图形，协助地下隧道救援、探测等。项目组成员情况（不含指导教师）姓

3、名性别年龄年级专业所在学院项目分工邱恩飞男22二年级过程装备与控制工程石油化工学院项目总负责人指导教师基本情况姓名性别年龄职称专业所在院系备注二、本研究项目的科学依据和意义(包括科学意义和应用前景，国内外研究概况、水平和发展趋势、学术思想，立论根据，特色或创新之处)科学意义和应用前景：近几年来，自然灾害频发，地震、矿难都会造成众多的人员伤亡与经济损失。在灾后抢救工作中，对伤员的救援就是一项重要的工作。当然，灾后环境错综复杂，这对救援工具的要求是一种挑战，同时对灾后生命的探测也是一个很重要的问题。基于这两点，我想设计一种简易的智能救援机器人。在矿

4、难或其他地质灾害发生后，隧道、矿井的救援工作是救援工作中的一大难题，因此，我们的机器人所要做的就是进入事故现场，通过自身携带的一系列的红外夜视仪、工业摄像头、传感器等，将现场的情况一一反应给外界操作人员，（包括现场的二氧化碳、一氧化碳、甲烷、以及其他的有毒有害气体浓度，水源、生命信号以及生命信号位置等一系列现场信息，）通过蓝牙设备或802.11g以及其他无线设备将现场的声音、图像传输给地面指挥人员，地面指挥人员可通过电脑、智能手机等一系列的设备经行接收，最终确定最佳救援方案。机器人的设计简介如下：1、控制模块它不仅负责将环境图像采集部分送来的图

5、像数据进行处理，还要将这些信息转化成为电机的驱动控制信号，使整机器人既可以按照预定设计的规则智能控制行动，同时又可以按照地面指挥系统的指挥人工操作，还要对其他一些辅助设备进行控制。对外界的抗干扰能力要强，于是我们选择microchip公司的32位微控制器PIC。该控制器除了刚才说的抗干扰能力强之外，还具有速度快、移植性好等优点。2、电池模块作为机器人的动力与工作能源模块，我们采用能量密度高的锂离子聚合物电池组，供电电压24V。锂离子聚合物电池能量密度高、质量轻、可以做成任意形状。3、电机驱动模块驱动机器人行走的两个电机需要不同的转速来实现转弯。

6、选用的驱动芯片为L293D，它包含4个输出通道，最大输出峰值电流为1.2A，能同时驱动两个直流电机工作；其信号输入端和使能端接收到来自单片机的信号，控制电机的通断以及正、反转，还可以通过向使能端输入不同占空比的方波信号来调整电机转速(PWM方式)。IN端口接控制信号，OUT端口接电机的两端EN端口接使能信号。一组IN端口输入为高／低或低／高电平时，能实现电机的正／反转。一组I端口输入均为高或低电平时，电机将停转。EN使能端为高电平时，相应端口输入信号有效；反之，则输入信号无效。在EN端输入PWM波，通过调整PWM波的占空比，即可实现电机的无级调

7、速。为确保复杂地形条件下的顺利工作，该模块设有两组，作为备份。4、现场成像模块：救援现场环境复杂，存在许多潜在危险，救援人员恐难进入，但救援人员又必须准确掌握现的环境，为救援工作创造有利的条件。通过高清摄像头很好地解决了上述问题。为了实现多方位拍摄现场画面，使用舵机来控制它的旋转角度，减速电机控制它的升降。高像素的工业摄像头与超声波系统共同服务于成像系统。然后，画面通过无线视频传输模块发送到上位机界面上，以供救援人员参考。5、生命探测模块生命探测模块也是救援机器人不可或缺的部分，因为要想救援伤员，首先需要探测伤员的位置，这就需要生命探测模块了。

8、BISS0001是一款高性能的传感信号处理集成电路。静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式的热释电红外传感器。将现场生命信号