地震救援机器人的设计与制作
机井救援机器人的设计
机井救援机器人的设计机井救援机器人是一种能够在地下作业中进行营救和救援任务的特种机器人。
它主要用于在地震、矿难、坍塌等事故发生后，对被困人员进行搜索、救援和医疗救治。
它具备自主导航、定位和探测能力，同时配备有机械臂、摄像头、传感器等多种装备，能够灵活应对各种复杂环境和任务。
机井救援机器人的设计需要考虑到其在地下环境中的复杂性和危险性。
为了保证机器人的稳定性和可靠性，它需要具备优秀的机械结构和动力系统。
机械结构应采用坚固耐用的材料，并具备良好的抗震性能。
动力系统应采用高效能源供应方式，如电池或燃料电池，以确保机器人能在没有外部电源的情况下正常运行。
机井救援机器人需要具备自主导航和定位能力，以快速准确地找到被困人员的位置。
它可以通过激光扫描、摄像头和传感器等设备，获取地下环境的信息，然后利用内置的导航算法，进行路径规划和动作控制。
机器人还应具备自动避障功能，以保证其在复杂地形中的安全运行。
机井救援机器人应配备有多种救援装备，如机械臂、摄像头和传感器等。
机械臂可以帮助机器人进行物体抓取和搬运，以协助被困人员的救援。
摄像头可以用于实时监测地下环境和被困人员的状态，以指导救援行动。
传感器可以用于探测并分析地下环境的气体浓度、温度等信息，以保证救援过程的安全性。
机井救援机器人还应具备医疗救治能力，以满足被困人员的急救需求。
它可以配备有医疗器械和药物，如心电图仪、呼吸机和止血药等，用于紧急救治被困者的伤势。
机器人还应具备远程通信功能，以便与医生或救援人员进行实时交流，获取专业指导和救援支持。
机井救援机器人的设计需要考虑到地下环境的复杂性和危险性，并具备稳定性、可靠性和自主导航等功能。
它能够在发生事故后快速准确地定位和救援被困人员，并具备多种救援装备和医疗救治能力，以提高救援效率和人员生存率。
这种机器人的出现将为救援工作带来革命性的变化，极大地提高地下救援任务的安全性和效率。
多功能辅助救援机器人设计说明书
多功能辅助救援机器人设计说明书【多功能辅助救援机器人设计说明书】设计说明书目录1. 引言2. 设计背景3. 机器人功能和特点4. 机器人体系结构5. 机器人硬件设计5.1 机器人外观设计5.2 机械结构设计5.3 传感器系统设计6. 机器人软件设计6.1 控制算法设计6.2 路径规划与导航系统设计6.3 人机交互界面设计7. 机器人救援应用场景8. 总结与展望1. 引言本设计说明书旨在介绍一款多功能辅助救援机器人的设计原理和详细技术规格。
该机器人通过结合先进的硬件和软件技术，实现了在紧急救援、灾害场景以及其他危险环境中提供有效帮助的功能。
2. 设计背景灾害和紧急情况频繁发生，为保护人员的生命安全，提高救援效率，开发一种多功能辅助救援机器人势在必行。
该机器人能适应不同的救援任务，能够执行搜救、扫描、信息收集、物资运输等多种任务，以帮助减少人员风险。
3. 机器人功能和特点本机器人具备以下核心功能：- 搜救能力：能够根据预设目标进行定位和搜救任务，提供实时图像和声音反馈。
- 环境探测：通过传感器系统感知环境，提供温度、湿度、气体浓度等相关信息。
- 物资运输：具备承载货物和物资的结构设计，并能够在复杂环境中稳定运输。
- 人机交互：通过友好的界面设计，与用户进行简单有效的交互和指令传达。
4. 机器人体系结构本设计采用分层体系结构，包括控制层、感知层和执行层。
控制层负责决策和控制机器人移动、任务执行；感知层通过传感器感知环境、采集数据；执行层根据控制层和感知层的指令执行对应任务。
5. 机器人硬件设计5.1 机器人外观设计机器人外观设计追求紧凑、轻便和易操作的原则，采用金属材质、流线型造型，并配备防护装置，提高其耐用性和适应能力。
5.2 机械结构设计机械结构设计以实现多功能为目标，通过关节和伺服驱动实现机器人的运动和抓取功能。
机械结构采用轻量化、高强度材料，并应具有抓取力和负载能力。
5.3 传感器系统设计传感器系统设计包括视觉传感器、声音传感器、温湿度传感器和气体浓度传感器等。
机器人———抗灾救援毕业设计
机器人———抗灾救援一、作品简介本设计是一种在规定尺寸范围内既能在平地顺利转弯、行进此作品是根据抗灾救援中出现人被困于交通中断、封闭空间中的复杂地形中，救援人员无法到达那些复杂地区而导致延误救援时间，所以我们设计了抗灾救援机器人，我们设计的机器人适用于各种复杂地形，并且可以通过准确的人为控制解救被困于被重物形成封闭空间中的人。
由于我们的设计的机器人的移动是由4个可以360度转动的轮子组成，所以可以在复杂环境中自由移动，受环境的约束小；遇到过不去的沟或河道时，我们可以通过控制机器人架桥来障碍，达到救援现场；当有重物阻挡道路或者被重物困住时，我们通过控制机械手臂来移除和搬运重物。
二、研制背景及意义2.1这些机器人的参与，在救灾方面可以起到事半功倍的效果。
随着救灾机器人的完善，所需的人力也就会减少很多，从而使得跟少的人从事救灾这样危险的工作，更有效的起到了保护人民安全的作用。
所以我们要从学生时代抓起，充分利用年轻人的聪明才智，也为国家发掘人才，做出贡献。
，同时也可以调动年轻一带对科学的热爱与认知。
积极参加这类活动，可以是我们的聪明才智的到更好的发挥，同时也相当于对国家关于抗震救灾做出自己小小的贡献。
2.2随着科学技术和经济的不断发展，先进制造技术和数控技术、最优化设计的广泛应用，使得生产进一步智能化、自动化、经济化。
创新设计得到越来越重视也并得到广泛的发展，也变得智能化，很多问题可以通过计算机实现，减轻了设计的强度，缩短了设计周期，结合优化设计，创新设计变得异常简单，市场上的商品由此变得纷繁多样。
2.3培养大学生的创新意识和创新能力，注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力和协作精神；加强大学生动手能力的培养和工程实践的训练；丰富和活跃校园学术氛围。
三、设计具体要求3.1参赛作品的总体要求（一）机器人重量不限，但应尽可能轻。
（二）机器人造价不限，但应尽可能低。
（三）机器人操控可采用线控或遥控法方式。
地震救援机器人设计研究
摘 要我国是世界上地震灾害频繁发生的国家之一。
地震灾害以其瞬间突发性、破坏性强、严重性强和次生灾害多样性等特点，严重威胁着人类的生命和财产安全。
地震灾害发生后的72小时里，被困人员的存活率随时间的推移逐渐降低。
又因地震废墟环境具有范围广、受灾面积大、伤亡情况不确定和次生灾害频发等特点，所以地震救援具有时间紧急、救援难度大等特点。
随着科学技术的进步与发展，出现了可以用于地震救援的救援机器人。
地震救援机器人因具有可以连续执行救援任务，代替救援人员深入危险环境，可以搭载相应的工具深入废墟环境进行救援得到认可。
但是救援机器人依然存在着受地震废墟环境影响，作业方式与救援需求不匹配，救援效率不理想等问题。
本文主要采用文献资料法、分析法和比较研究法进行研究。
研究目的是解决复杂地震废墟环境影响救援机器人使用，作业方式与救援需求不匹配，救援机器人救援效率不理想等问题。
基于救援机器人的相关技术和研究成果，设计研究新型地震救援机器人。
通过调研与分析，我们提出了地震救援机器人设计的相关要求，主要包括全地形通过、工具多功能、机身轻量化、型号体系化和外观辨别化设计要求。
通过对这些设计要求的深入分析研究，结合地震救援机器人的设计原则，我们可以知道满足这些要求的地震救援机器人能更好地适应废墟环境，也能改善救援效率不理想等问题。
最后，根据设计要求、设计原则和地震救援的相关内容，进行具体解决方案的设计。
关键词地震灾害；救援；废墟环境；被困人员；机器人AbstractChina is one of the countries with frequent earthquake disasters in the world. Earthquake disaster is characterized by its sudden, destructive, serious and secondary disaster diversity, which seriously threatens the safety of human life and property. In the 72 hours after the earthquake disaster, the survival rate of the trapped people gradually decreased with the passage of time. Because of the wide range, large disaster area, uncertain casualties and frequent secondary disasters, earthquake rescue has the characteristics of time emergency and difficulty.With the development of science and technology, there are rescue robots that can be used in earthquake rescue. Because the earthquake rescue robot can carry out the rescue task continuously, instead of the rescue personnel to go deep into the dangerous environment, it can carry the corresponding tools to go deep into the ruins environment for rescue. However, there are still some problems in the rescue robot, such as the impact of the earthquake ruins environment, the operation mode does not match the rescue needs, and the rescue efficiency is not ideal.This paper mainly uses the methods of literature, analysis and comparative research. The purpose of the research is to solve the problems that the complex earthquake ruins environment affects the use of rescue robots, the operation mode does not match the rescue needs, and the rescue efficiency of rescue robots is not ideal. Based on the related technology and research results of rescue robot, a new type of earthquake rescue robot is designed and researched.Through investigation and analysis, we put forward the design requirements of the earthquake rescue robot, including all terrain passing, multi-functional tools, lightweight fuselage, model systematization and appearance discrimination design requirements. Through the in-depth analysis and research of these design requirements, combined with the design principles of the earthquake rescue robot, we can know that the earthquake rescue robot meeting these requirements can better adapt to the ruins environment, and also can improve the rescue efficiency is not ideal. Finally, according to the design requirements, design principles and related contents of earthquake rescue, the specific solution design is carried out.Key words earthquake disaster; rescue; ruins environment; trapped people; robot目 录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 论文的研究背景 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究目的及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 国内研究现状 (4)1.2.2 国外研究现状 (4)1.3 研究内容 (6)1.4 论文框架图 (7)第2章被困人员与废墟环境状况 (9)2.1 被困人员状况 (9)2.1.1 被困人员伤病状况 (9)2.1.2 被困人员心理状况 (11)2.2 废墟环境状况 (11)2.2.1 外部废墟状况 (12)2.2.2 存活空间状况 (15)2.3 本章小结 (17)第3章地震救援机器人设计要求分析 (19)3.1 全地形通过设计要求 (20)3.2 工具多功能设计要求 (22)3.3 机身轻量化设计要求 (25)3.4 型号体系化设计要求 (28)3.5 外观辨别化设计要求 (30)3.6 本章小结 (32)第4章地震救援机器人设计原则 (35)4.1 可靠性设计原则 (35)4.1.1 动力装置的可靠性 (36)4.1.2 行走装置的可靠性 (37)4.2 标准化设计原则 (37)4.2.1 型号的标准化 (38)4.2.2 运输的标准化 (38)4.3 创新性设计原则 (40)4.3.1 工具的创新性 (40)4.3.2 结构的创新性 (41)4.4 本章小结 (42)第5章地震救援机器人设计实践 (43)5.1 行走模块设计 (43)5.2 工具模块设计 (45)5.3 主机模块设计 (47)5.4 机身材料使用 (48)5.5 外观颜色设计 (48)5.6 机器人图解 (50)5.7 设计说明 (51)结论 (55)参考文献 (57)攻读硕士学位期间所发表的论文 (61)致谢 (63)第1章绪论1.1 论文的研究背景1.1.1 研究背景我国是世界上地震灾害频繁发生的国家之一，地处欧亚板块的东南部，因受印度洋板块、太平洋板块的相互作用和影响，所以地震灾害相对活跃[1]。
地震搜救机器人装备开发研制历程概述
1 旋翼空中搜索机器人和废墟洞穴可变形机器人在芦山地震救援中国际上的机器人学者从应用环境出发将机器人分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人。
我国机器人专家基本认同这种分类方法，将机器人分为工业机器人和特种机器人。
特种机器人是除工业机器人之外的、在美国俄克拉荷马州的阿尔弗德联邦大楼爆炸案，揭开了救援机器人技术研究的序幕。
2001年美国９．１１ 事件，美国机器人辅助救援中心和其他一些单位的救援机器人第一次配合救援人员参与了救援行动，有几十个救援机器人替代救援人员进入世贸大楼搜索幸存者被轰然倒塌的废墟压埋，被认为是救援机器人的第一次实际应用。
救援机器人在重大突发事件救援中替代人类进入到危险环境搜寻救援的优势和作用第一次得到显现，鉴于此西方许多发达国家竞相开展了救援机器人技术研究。
2地震搜救机器人灾害救援机器人衍生于军用机器人。
地震搜救机器人是灾害搜救机器人中的一分子。
由于地震小概率事件，因此地震搜救机器人在灾害救援机器人中属于小众中的小众。
2.1地震搜救机器人发展历程我国救援机器人研究肇始于2007年国家863计划首次支持的第一个“救灾救援危险作业机器人技术研究” 重点项目，在这个项目中包含了中国地震应急搜救中心（以下简称搜救中心）牵头的“地震废墟搜索与辅助救援机器人研制”课题，开启了中国地震辅助救援机器人研究的新篇章。
经过十年的努力，搜救中心与中国科学院沈阳自动化研究所国家机器人学重点实验室、哈尔滨工业大学国家机器人重点实验室、中科院合肥物质科学研究院、北京航空航天大学、北京理工大学、北京工业大学、哈尔滨工业大学、上海大学、天津大学、山东大学、大连理工大学等众多科研院所优势互补，形成了以搜救中心为枢纽核心，与国内相关科研院所多个机器人技术团队强强联合的我国地震辅助搜救机器人领域的开发研究与示范应用体系。
十年来从无到有，初步建立了搜索类、营救类、助力类、快速与大型机器类对接的智能救援属具类和地震搜救机器人功能综合测试评价技术的地震搜救机器人体系。
灾难救援机器人制作方案
灾难救援机器人制作方案
近年来地震、矿难频繁发生，带来了无数的灾难，许多无辜的人失去了宝贵的生命，许多幸福的家庭，也因此失去了原有的快乐。
作为新世纪的我们深表痛心，我们想到了借助高科技，利用机器人来救援那些被废墟深埋的人们。
让那些需要救援的人们得到及时的救助由此我们机器人协会拟定了一套救援机器人的制造方案一、设计目的
设计一种机器人，能在废墟，夹缝中进行道路探索和环境的扫描中，在弯曲处自动控制转弯，可以防尘、防水、防毒，对于那些发热及有生命现象的东西，具有很好的灵敏性。
从而起到能对受困的人进行及时的支援和救助
一、设计目的
设计一种机器人，能在废墟，夹缝中进行道路探索和环境的扫描中，在弯曲处自动控制转弯，可以防尘、防水、防毒，对于那些发热及有生命现象的东西，具有很好的灵敏性。
从而起到能对受困的人进行及时的支援和救助。
二、方案设计
1、方案说明：
a、本方案履带式结构，根据昆虫仿生运动结构，可以越过沟渠，废墟等障
碍物，同时可以对深埋地下的矿产进行扫描探索开采和对伤员进行食物以及水的运输。
b、前面、后面部分都有动力装置，可以更好的前进和倒退，同时可以提供
足够的动力防止打滑。
在前面和后面都有转向轴，是整个装置更加灵活轻捷。
中间连杆可以控制前、后两部分的高低还有距离能起到连接和传递动力的作用
2、方案图解。
救援机器人结构设计
救援机器人结构设计
一、概述
救援机器人是一种新型机器人，可用于识别地面、水下、空间和低能
区的危险环境，搜寻受困者并发信号，以及搜救和援助受困者等搜救作业。
由于灾害环境特殊，安全性要求高，因此救援机器人结构应具有良好的稳
定性和兼容性，以满足复杂的技术要求。
二、结构设计
（一）结构设计
1.机体结构：救援机器人机体结构采用双节轴膨胀铰接架构，其特点
是结构稳定、不易损坏；机体上设有传感器持续监测前方环境，保证机器
人稳定行驶；机体重心低，采用悬挂式底盘，可有效降低耦合系数，提高
稳定性。
2.推进系统：救援机器人可以采用轮子驱动系统，可在平地、坡道、
河流和其他不规则地形中行驶，具有很强的稳定性；采用爪状车轮可以增
强机器人的抓地力，有效减少滑动；还可以根据不同环境采用飞机、直升
飞机和无人机等飞行器，用于高空救援。
3.传感器：救援机器人配备有多道传感器，包括激光雷达、摄像头、
激光距离传感器、超声波测距仪、红外传感器和全息摄像头等，可以实时
监测周围环境。
六轮式多功能智能抢险机器人的设计
六轮式多功能智能抢险机器人的设计随着科技的不断进步与发展，人类开始逐渐把越来越多的工作交给智能机器人来完成。
在抢险救灾等紧急情况下，智能机器人更是具有无可比拟的优势。
为了更好地应对各种抢险救灾任务，设计一款兼具灵活性、多功能性、智能化的六轮式多功能智能抢险机器人，无疑能够为人们的生命和财产安全提供更有效的保障。
一、机器人的外观设计六轮式多功能智能抢险机器人的外观设计应该符合人体工程学和实际抢险救灾需求。
机器人整体应该具备轻巧灵活的特点，外壳材料应该采用坚固耐用的复合材料制作，具备一定的防水、防尘性能。
外形设计应该圆滑流线型，避免因为尖锐边角而导致的损坏或卡顿等问题。
机器人的尺寸要适中，可以在狭窄的环境下自如穿行，对于紧急情况的救援和搜救任务具有明显的优势。
二、机器人的主要功能1. 执行搜索与搜救任务：机器人配备高清晰度摄像头及红外线摄像头，搭载红外线扫描仪和超声波平台，能够在夜间或者低能见度环境下完成搜索和搜救任务，并且可以实现远程遥控。
2. 执行救援任务：机器人配备两个机械臂，具有抓取、搬运和拉扯等功能，能够协助人类救援人员完成抢险救灾任务。
3. 执行信息搜集与传输任务：机器人配备各种传感器，能够实时采集环境信息，并且配有无线通信设备，能够将搜集到的信息传输至指挥中心。
4. 自主导航任务：机器人搭载高精度定位系统，能够自主完成复杂的室内外环境的导航任务，提高工作效率。
5. 执行临时电源供应任务：机器人配备高容量可充电锂电池，能够为受灾地区提供一定的电力供应，满足紧急情况下的供电需求。
三、机器人的智能控制为了能够更好地满足复杂多变的抢险救灾任务需求，六轮式多功能智能抢险机器人应该配备高效智能的控制系统。
控制系统应该具备人机交互界面，具有图像识别、语音识别和手势识别等功能，能够实现人机远程交互。
控制系统应该具备自主学习和自主规划的能力，能够根据任务需求和环境变化自主调整行动方案，并且有一定的自我维护和自我修复能力，以提高机器人的稳定性和可靠性。
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引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
技术方案
机器人整体前进 当机器人收到预定指令准备向前移时。分布在机器人左 右两侧腿部的两个接触传感器进行初始状态检测。检测 完成后，机器人一侧的三条机械腿开始工作。由于三 条腿在伸缩过程中 不是同步着地的， 因而机器人在向前 移动过程中具备一 定的越障能力。
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引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
引言
4月25日14时11分在尼泊尔发生8.1级地震，震源 深度20千米。地震导致公路中断，救援通道阻塞。
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引言
项目简介
技术方案
总结
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引言
明 德 任 责 致 知 力 行源自明 德 任 责 致 知 力 行
引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
技术方案
机器人整体前进 机器人行走第一步：通过一侧的三条腿各自提升，由电 机带动齿轮旋转，三条机械腿上提、下降过程中向前移 动至最大步幅，同时这侧的接触传感器动作，三条腿停 下来。 随后另一侧的三条腿重复上面第一步的运动过程。两侧 机械腿循环运动，完成机器人的向前移动。
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引言
作品简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
地震救援机器人的设计与制作
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引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
技术方案
机器人整体前进
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引言
项目简介
技术方案
总结
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技术方案
清除障碍过程
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机器人初始化过程中，启动气泵电机，控制电磁阀的动 作，气缸系统完成挖 掘机械手的初始化。 在前移过程中，通过 程序控制气缸系统中 的电磁阀，让机器人 的挖掘机械手可以在 前进中保持稳定。
技术方案
地震救援机器人演示视频
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项目简介
技术方案
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《地震救援机器人的设计与制作》
总结
地震救援机器人是针对全国各个地震多发区（例如云 南的几条地震带）的灾后救援难题进行设计的，在机 器人模块组合合理和控制系统稳定的情况下，可以实 现复杂灾后环境的道路清理及救援工作。
明 德 任 责 致 知 力 行
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项目简介
技术方案
总结
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项目简介
该机器人具有动作灵活、操作简单、适用性强、 拓展功能多等特点，非常适用于抢险救灾工作。
明 德 任 责 致 知 力 行
引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
技术方案
地震救援机器人的设计与制作 本项目所设计的机器人以开辟救援通路为主要任务，当 其进入工作区域后开启清除障碍功能。我们充分利用学 院慧鱼实验室内的慧鱼器件，搭建了整个救援机器人的 机械结构，并利用慧鱼开发板完成了机器人的自动化控 制。我们对项目申请时的预定方案进行了优化改进，救 援机器人的整个运动过程由原来的腿部前移、主体前移 和清理障碍三个过程精简化为机器人整体前进和遇到障 碍后停下来清除障碍两个过程。
引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
技术方案
清除障碍过程 机器人到达障碍处之后，程序就使机器人腿部移动动作 结束，挖掘机械手调整到工作位置，通过控制机械手各 个关节部位气缸的电磁阀来操作挖掘机械手的清除障碍 工作。
明 德 任 责 致 知 力 行
引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
地震救援机器人的设计与 德 制作
任 责 致
Kunming University of Science and Technology
Faculty of Mechanical and Electrical Engineering
明
知 力 行
汇 报 人：黄青青 项目成员：黄青青 杨正利 李超 杨帆 指导教师：吴海涛
地震救援机器人的设计与制作
明 德 任 责
项目 简介
设计 方案
引言 总结
致 知 力 行
引言
现如今，随着自然灾害和各种突发事故发生的越来 越多，在灾难救援过程中，救援人员和救援设备通 往灾区的道路并不顺畅，经常被堵在路途中，耽误 了不少黄金救援时间。在这种紧急而危险的情况下 ，急需要一种救援机器人为救援人员和设备开辟救 援通道。
早在1995年日本神户-大阪地震及其后发生在美 国俄克拉荷马州的阿尔弗德联邦大楼爆炸案，揭开 了救援机器人技术研究的序幕。 2001年美国911恐怖袭击中美国机器人辅助救援 中心和其他一些单位的救援机器人参与了救援活动。
引言
项目简介
技术方案
总结
《地震救援机器人的设计与制作》
项目简介
地震救援机器人是基于地震救灾为背景而设计 研发的，是一种能够起清除障碍作用、探索救援道 路的先进设备。