前不久,红林厂研制的第二代排爆机器人进入了调试及试验阶段,并将分别参加中国航天科工集团公司“十一五”预先研究成果展、珠海航展等。第二代排爆机器人在继承了第一代机器人功能的基础上,具备了更加轻便灵活、操控性好、使用环境更广的特点。
排爆机器人的设计用途主要是代替人工在危险区域进行危险物搜索和危险物排爆,从而避免人员伤亡。该厂联合研制的第一代排爆机器人可通过复杂地形,具有一定的自主能力和在坑凹地面的行驶能力。
目前,把国内机器人发展作为课题研究的单位有许多家,但是能够完全实现工程化制造的单位却寥寥无几。机器人是集机械、材料、计算机、电学、传感器、控制技术等多门学科于一体的高科技产品。在与院校联合研制过程中,该厂充分发挥企校各自所长,突出各自的技术研究与制造优势,分别成功研制出地面无人机动平台、太空机械臂、工业机器人、排爆机器人等产品。
作为代替人工完成危险物搜索和危险物排爆的机器人,对机械系统的设计要求非常高。为此,该厂设计人员在车体结构和机械手等方面进行了攻关。
车体是排爆机器人完成搜救任务的基础,是整个系统的承载体。为了达到设计思想,实现车体的功能,该厂研制的排爆机器人车体可进行前后摆臂,并根据地形,改变履带形状,从而完成不同地形的行走命令,如平地行走、跨越沟壑、上下楼梯等。
机械手是机械系统另一个关键部位。由于排爆任务多是将地面重物抓住、抓牢、抓起。设计人员从实用性分析入手,在设计时,不仅为机械手设计了7个自由度,同时还采用涡轮与蜗杆、四连杆机构等,保证了手爪有足够的夹紧力,确保了排爆机器人的安全性和可靠性。机械手还可根据实际需要进行随机更换。小到手机,大到10公斤的铁块,排爆机器人都可以牢牢抓起,并按指令运送到指定位置。
据该厂多年参与机器人研制的负责人介绍,与国内多家机器人研制机构相比,该厂研制生产的排爆机器人抓举重量、抓举范围等远高于同类产品。
为保证机器人动作精细、准确、到位,该机器人在电气系统中设有电机及驱动系统、计算机控制系统、光学与传感器系统三个部分,这三个部分的设计技术直接关系到控制命令的执行。排爆机器人的电机及驱动器部分装有多个电机部件,为完成每个动作提供了不同的驱动力。
不仅如此,与第一代排爆机器人相比,第二代排爆机器人体积更小,行动更加灵敏,行动的范围既能适应城市的街道、巷道、楼道,也可以适应草原、戈壁,同时还可以爬坡和上下楼梯。
机器人研制项目已被该厂列为企业发展的重点项目,今年将以实现规模化生产为目标,积极开拓市场。
来源:中国国防科技信息网
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