救援机器人 优质课件
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智能机器人演讲PPT课件
智能机器人
消防机器人
2021/6/7
1
背景介绍
随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险
品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生 的概率也相应提高。
一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时
，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员 伤亡。
面对无情的火灾，公安部上海消防研究所、上海交通大学、上海市消防局共同制 定了研制消防机器人的计划。经过3年的研究，中国第一台消防机器人已经诞生。消 防机器人可以行走、爬坡、跨障、喷射灭火，可以进行火场侦察。
2012年，弗吉尼亚理工学院为美国海军设计了一款CHARLI-2消防机器人。这种 机器人能够同人类士兵一起工作来扑灭海上战舰上的起火。这种消防机器人具备的能 力包括使用消防软管、投掷灭火器手榴弹、攀爬梯子，而且当它在海军舰艇的甲板和 走廊上行走的时候能够维持它的平衡。海军计划把CHARLI-2机器人作为船上的自主 消防机器人。根据设计，这种机器人可以跳当时流行的“江南Style”舞蹈
2021/6/7
3
CHARLI-2消防机
❖ 1、维护保养复杂。由于消防机器人属于高新技 术的结合体，对操控、维护保养人员有一定的要 求，专业方面要求有一定的知识。
❖ 2、造价高昂。由于消防机器人属于高等学科知 识和各项先进高新技术的集合体，研制时间较长， 研制经费较高，且生产数量并不多，造成价格普 遍昂贵，不能大量配备消防部队。
2
发展历史
机器人自60年代初问世以来，经历40余年的发展，己取得长足进步，社会各行各 业皆可见其身影。
从1986年日本东京消防厅首次在灭火中采用了“彩虹5号”机器人后，消防机器人 就逐渐在灭火救灾领域得到广泛的应用，消防机器人技术也得到快速的发展。截至目 前，消防机器人已经稳步向第三代高端智能机器人发展。
消防机器人
2021/6/7
1
背景介绍
随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险
品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生 的概率也相应提高。
一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时
，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员 伤亡。
面对无情的火灾，公安部上海消防研究所、上海交通大学、上海市消防局共同制 定了研制消防机器人的计划。经过3年的研究，中国第一台消防机器人已经诞生。消 防机器人可以行走、爬坡、跨障、喷射灭火，可以进行火场侦察。
2012年，弗吉尼亚理工学院为美国海军设计了一款CHARLI-2消防机器人。这种 机器人能够同人类士兵一起工作来扑灭海上战舰上的起火。这种消防机器人具备的能 力包括使用消防软管、投掷灭火器手榴弹、攀爬梯子，而且当它在海军舰艇的甲板和 走廊上行走的时候能够维持它的平衡。海军计划把CHARLI-2机器人作为船上的自主 消防机器人。根据设计，这种机器人可以跳当时流行的“江南Style”舞蹈
2021/6/7
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CHARLI-2消防机
❖ 1、维护保养复杂。由于消防机器人属于高新技 术的结合体，对操控、维护保养人员有一定的要 求，专业方面要求有一定的知识。
❖ 2、造价高昂。由于消防机器人属于高等学科知 识和各项先进高新技术的集合体，研制时间较长， 研制经费较高，且生产数量并不多，造成价格普 遍昂贵，不能大量配备消防部队。
2
发展历史
机器人自60年代初问世以来，经历40余年的发展，己取得长足进步，社会各行各 业皆可见其身影。
从1986年日本东京消防厅首次在灭火中采用了“彩虹5号”机器人后，消防机器人 就逐渐在灭火救灾领域得到广泛的应用，消防机器人技术也得到快速的发展。截至目 前，消防机器人已经稳步向第三代高端智能机器人发展。
机器人课件ppt课件
团队合作和创新能力培养
团队合作
机器人比赛需要团队成员之间紧密合作，共同解决问题。通过比赛，可以培养 学生的团队意识和协作精神，提高他们的沟通能力和解决问题的能力。
创新能力
机器人比赛鼓励学生发挥想象力和创造力，设计出独特的机器人和解决方案。 通过比赛，可以培养学生的创新思维和创新能力，为未来的科技创新和发明创 造奠定基础。
讨论机器人在通信过程中可能面临的数据安全与隐私保护问题及 其解决方案。
03 典型机器人系统 介绍
工业自动化生产线上的机器人
1 2
工业机器人定义及分类
阐述工业机器人的基本概念、分类和应用领域。
工业机器人组成及工作原理
详细介绍工业机器人的机械结构、传感器、控制 系统等组成部分，以及工作原理和实现方式。
精心准备
团队协作
在比赛前，团队成员需要充分了解比赛规 则和要求，制定详细的计划和策略，并进 行充分的练习和调试。
在比赛中，团队成员需要紧密协作，分工 明确，各司其职，以确保机器人能够顺利 完成比赛任务。
创新思维
心态调整
在比赛过程中，团队成员需要不断尝试新 的思路和方法，以应对各种突发情况和挑 战。
比赛过程中可能会遇到挫折和失败，团队成 员需要保持冷静和乐观的心态，及时调整策 略，继续前进。
机器人分类
根据应用领域和功能特点，机器 人可分为工业机器人、服务机器 人、特种机器人等。
发展历程与现状
发展历程
机器人技术经历了从机械手臂到自主 移动机器人的发展历程，涉及计算机 、机械、电子、控制等多个学科领域 。
现状
目前，机器人技术已广泛应用于工业 生产、医疗卫生、军事安防、教育娱 乐等领域，成为现代社会发展的重要 推动力。
机器人课程ppt课件(2024)
当前面临挑战分析
01 02
技术瓶颈
机器人技术涉及多个领域，如机械、电子、计算机等，技术集成度高， 目前仍存在许多技术瓶颈，如机器视觉、语音识别等方面的准确性问题 。
法规政策
机器人产业的法规政策尚不完善，涉及安全、隐私等方面的法律法规缺 失，给产业发展带来一定的不确定性。
03
市场应用
机器人市场应用广泛，但不同领域的需求差异大，定制化程度高，如何
国外研究现状
日本、美国、欧洲等发达国家在机器人领域的研究处于领先 地位，拥有众多知名的机器人企业和研究机构。这些国家在 工业机器人、服务机器人、特种机器人等领域都有较为成熟 的应用和产业化经验。
发展历程及未来趋势
发展历程
机器人的发展历程经历了从第一代示教再现型机器人到第二代感觉型机器人，再到第三 代智能型机器人的演变。随着人工智能技术的不断发展，机器人的智能化水平不断提高
02
03
内部传感器
检测机器人自身状态，如 位置、速度、加速度等。
外部传感器
检测外部环境信息，如距 离、温度、声音、光线等 。
传感器融合技术
将多个传感器的信息进行 融合处理，提高检测精度 和鲁棒性。
控制技术
开环控制
根据预设的指令或程序， 对机器人进行精确控制。
闭环控制
通过反馈机制，实时调整 机器人的行为，以达到预 期目标。
校企合作
与企业合作，引入先进技术和资源，为学生提供更多实践机会和就业渠道
社区互动
利用社区资源，开展线上线下交流活动，拓宽学生视野和交际圈
优秀案例展示和评价标准探讨
案例一
学生自主研发智能小车，实现自动寻 迹、避障等功能
案例二
学生利用Python编程实现人脸识别系 统，应用于校园安全管理
机器人课程PPT课件
•
医疗方面发挥作用。
43
微型飞行器：被认为是未来战场上的重要侦察和攻击武器，能以可接受的成本执行某一有价值的任务。这种飞行器必须能够传输实时图像或执行其它功能，有足够小的尺寸（小于20厘米）、足够的巡航范围（如不小于5公里）和飞行时间（不小于15分钟）。
微型战术无人机：可用于战争危险估计、目标搜索、通信中继，监测化学、核或 生物武器，侦察建筑物内部情况。可适 用于城市、丛林等多种战争环境。因为 其便于携带，操作简单，安全性好的优
62
•
应用领域的进一步扩大
机器人在制造业中的发展是成功的，正逐步涉足非制造业。随着人类改造大自然要求的提高，以及机器人适应特殊环境能力的增强，农业、林 业、军事、海洋勘探、太空探索、生物医学工程 等行业将是机器人崭露头角的新领域。深入日常生活在人们的日常生活中，各种服务机器人也将向我们走来，娱乐机器人将给我们的生活增添无限乐趣。清洁机器人将减轻我们繁重的家务。保健机器人可为老人和残疾人提供保健帮助，是人
10
即分为示教－存储－再现-操作四
•
示教－再现步进行。
示教：方式有两种：(1) 直接示教－手把手；(2) 间接示教－示教盒控制。存储：保存示教信息。再现：根据需要，读出存储的示教信息向机器人发出重复动作的命令。
7.12.13 控制
顺序信息：各种动作单元（包括机械手和外围设备）按动作先后顺序的设定、检测等。位置信息：作业之间各点的坐标值，包括手爪在该点上的姿态，通常总称为位姿（ POSE）。时间信息：各顺序动作所需时间，即机器人完成各个动作的速度。
•
执4 行机构：机器人的足、腿、手、臂、腰及关节等，它是机器人运动和完成某项任务所必不可少的组成部分。
5 控制器：是机器人的核心，它负责对机器人的运动和各种动作控制及对环境的识别。现代工业机器人的控制器都是由计算机控制系统组成，控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。
2024年度-机器人教学课件(共26张PPT)pptx
介绍了机器人常用传感器类型、 工作原理及在机器人感知中的应 用。
机器人自主导航与定位
阐述了机器人自主导航的基本原 理、定位方法及SLAM技术。
机器人基本概念与分类
机器人操作系统与编程
介绍了机器人的定义、发展历程 、分类及应用领域。
介绍了ROS的基本概念、功能特 点、常用命令及编程实践。
32
学生自我评价报告分享
第三代机器人
智能型机器人，具备自主 学习和决策能力，能够适 应复杂环境和任务。
5
未来趋势展望
人机协作
随着人工智能技术的发展，未来 机器人将更加注重与人类的协作 ，共同完成任务。
应用领域拓展
随着技术进步和应用需求增加， 机器人将在更多领域得到应用， 如医疗、教育、娱乐等。
自主化
机器人将具备更高的自主性和智 能化水平，能够独立完成复杂任 务。
以促进课程的不断完善和提高。
33
下一步学习计划和资源推荐
深入学习机器人相关领域知识
鼓励学生继续深入学习机器人相关领域知识，如机器视觉、深度学习在机器人中的应用等 。
参加机器人竞赛和项目实践
推荐学生参加各类机器人竞赛和项目实践，锻炼自己的实践能力和团队协作能力。
利用在线资源进行自主学习
推荐学生利用MOOCs、在线实验室等资源进行自主学习和实践操作，提高自己的学习效 果和兴趣。
01
学习成果展示
通过课程学习，学生能够掌握机器人基本概念、运动学与控制、传感器
与感知、自主导航与定位等关键知识点，并具备一定的实践操作能力。
02
学习方法分享
学生可以采用多种学习方法，如课前预习、课后复习、小组讨论、实践
操作等，以提高学习效果和兴趣。
《机器人》PPT优秀教学课件
我们来看一看，其他小朋 友是怎样来设计的呢。
作品欣赏
看完其他小朋友的作品，你有什么启发？ 现在，就请你来设计一个你喜欢的机器人。
要求：设计新颖 大胆创新 构图饱满 色彩鲜艳
早在三国时期，在《三国演义中》就记录了 诸葛亮为了运送粮草发明了木牛流马
机器人
1、孩子们，你们见过机器人吗？
在哪看到过？
2、它是什么样的？会做那些事？
想一想，说一说
请大家观察图片并说一 机器人会给人类带来什么 便利？
看一看 1、它们最大的外部特点是什么？ 2、它们由哪些基本形状构成？
是所有的机器人外形都和我们 人类的类似吗？
说一说
看到这里你是不是也迫不及待的想 设计一个机器人了呢，你想设计一 个什么样的机器人，它的外形有什 么特点，让我们以人两小组的形式 互相交流一下吧。
救援机器人简介介绍
救援机器人的应用领域
事故现场救援：如火灾、化学泄 漏等事故现场，救援机器人可以 协助消防人员，执行灭火、侦查 等任务。
深海和太空救援：在深海或太空 探索中，救援机器人可用于执行 失事船只或飞行器的搜救任务， 以及运送生活物资。
自然灾害救援：地震、洪水、雪 崩等自然灾害发生后，救援机器 人可以进入危险区域，寻找幸存 者，运送物资。
救援机器人的发展历程
早期概念阶段
早在20世纪，人们就开始设想使 用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器人进行救援活动，但由于 技术限制，这些想法一直未能实
现。
技术发展阶段
随着技术进步，特别是传感器、计 算机和人工智能等领域的发展，救 援机器人的设计和制造成为可能。
实际应用阶段
近年来，救援机器人已经开始在实 地救援活动中发挥重要作用，如地 震、火灾等灾害现场的搜救工作。
军事救援：在战场环境下，救援 机器人可用于搜寻伤员，运送医 疗物资，甚至直接参与战斗救护 。
综上所述，救援机器人在各种紧 急情况下发挥着越来越重要的作 用，随着技术的进步，其性能和 应用范围还将不断扩大。
02
救援机器人的技术特点
救援机器人的技术特点
• 救援机器人是一种特殊类型的机器人，设计用于在灾难、事故或其他紧急情况下执行救援任务。这些机器人通常配备有多 种传感器和工具，以便在各种复杂环境中进行操作。以下是救援机器人的一些主要技术特点。
03
救援机器人的应用场景
救援机器人的应用场景
• 救援机器人是一种特殊类型的机器人，设计用于在危险或不 易人类进入的环境中执行救援任务。这些机器人通常配备有 多种传感器和工具，以应对各种紧急情况，并能在救援行动 中提供重要的支持和帮助。以下是救援机器人的几个主要应 用场景
机器人ppt(共21张PPT)
明确机器人行为规范和道德 标准，确保其行为符合社会 伦理要求。
提高机器人自主决策技术的 可靠性和安全性，降低伦理 风险。
提高公众对机器人伦理问题 的认识，鼓励公众参与讨论 和制定相关政策。
法律法规现状及完善建议
01
02
03
04
05
当前法律法规概述 法律空白与挑战
制定专门针对机器 加强国际合作与交 建立机器人法律监
机器人在工业生产中的应用将大幅提高生产效率和 质量，降低人力成本，推动制造业转型升级。
智能时代创造更多就业机会
机器人产业的发展将创造更多的就业机会，涉及研 发、生产、销售、服务等多个环节，为社会提供更 多就业岗位。
THANKS
感谢观看
加强政策扶持和资金投入
政府应加大对机器人产业的扶持力度，制定相关政策和措施，引导社 会资本投入机器人产业。
促进产学研用协同创新
加强企业、高校、科研机构之间的合作与交流，推动机器人技术的研 发和应用创新。
培养高素质人才队伍
重视机器人领域人才的培养和引进，建立完善的人才培养和激励机制， 为机器人产业发展提供强有力的人才保障。
人的法…
流
管机制
目前，各国针对机器人的法 律法规尚不完善，主要集中 在机器人安全、隐私保护等 方面。
机器人在许多领域的应用超 明确机器人的法律地位和责 出了现有法律框架的范围， 任，规范其设计、生产、使 如自动驾驶、医疗机器人等， 用和管理等方面的行为。 需要制定相应的法律法规加 以规范。
各国应加强在机器人法律领 域的合作与交流，共同应对 机器人带来的挑战。
设立专门的监管机构，负责 监督和管理机器人的研发、 生产和使用过程，确保其符 合法律法规要求。
社会影响与公众认知调整
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无线通讯方式的稳定性较难保证，即使在穿透性能最佳
的频段，也会由于带宽及各种干扰的影响使得通讯无法正 常进行。“911”事件的救援工作证明，无线方式的机器 人大约有25％以上的时间无法正常通讯。稳定可靠的通讯 方式是当前救援机器人领域需要很好解决的关键问题之一。
3.4 传感器融合
由于救援现场环境的复杂性，对传统的室内 结构化环境下传感器数据的处理算法不能满足救 援工作的需要。如通过视频图像对幸存者的检测， 由于灰尘、烟雾等的影响使得识别变得非常困难， 通过检测到声音的方向辨别幸存者的方位，也由 于现场噪音的影响而变得很困难。因此，为了完 成搜索并发现幸存者，必须通过多种传感器数据 的融合，研究更加有效的识别算法。
2.3 仿生救援机器人
虽然履带式可变形多态机器人可根据搜索空 间的大小改变其形状和尺寸，但受驱动方式的限 制，其体积不可能做得很小。为了满足对更狭小 空间搜索的需要，人们根据生态学原理研制了各 种体积更小的仿生机器人，其中蛇形机器人就是 其中很重要的一类。
图3-1为cmu研制安装的蛇形机器人。 图3-2为日本大阪大学研制的蛇形机器人。 图3-3为美国加州大学伯克利分校研制的身高不足
救援机器人 的研究现状
1、引 言
地震、火灾、矿难等灾难发生后，在废墟
中搜寻幸存者．给予必要的医疗救助，并尽快 救出被困者是救援人员面临的紧迫任务。实际 经验表明，超过48小时后被困在废墟中的幸存 者存活的概率变得越来越低。
由于灾难现场情况复杂，救援人员自身安 全得不到保证，废墟中形成的狭小空间使救援 人员甚至救援犬也无法进入。灾难救援机器人 可以很好地解决上述问题。
图 1-1 日本研究院救灾机器人 图 1-2 中科院救灾机器人
国防科技大学在2001 年研制了一种蛇形机器人， 长1.2米、直径0.06米、重 1.8公斤，能像蛇一样扭动 身躯，可前进、后退、拐 弯和加速，其最大速度每 分钟可达20米，头部是机 器人的控制中心。
图 1-3 蛇形机器人
2006年6月，由中国矿业大学 可靠性与救灾机器人研究所研 制的国内首台煤矿搜救机器人 （样机）诞生。这台搜救机器 人采用自主避障和遥控引导相 结合的行走控制方式，它能够 深入事故矿井，探测前方的火 灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、 呼救声讯等信息。同时，搜救 机器人携带了急救药品、食物、 生命维持液和简易自救工具。
Minitrac机器人
图 1-1
（c）SPAWAR的 urbot机器
2.2 可变性（多态）救援机器人
为进入狭小空间，要求机器人的体积尽可能 小来在传统牵引式救援机器人平 台基础上，研制出了形态可变的履带式多态救援 机器人
图2-1 为美国Irobot公司生产的Packbot系列机器人， packbot机器人有一对鳍形前肢，这对鳍形前肢可以帮助 崎岖的地面上导航，也可以升高感知平台以便更好观察。
物等作业的需要，在传统的轮式移动机器人的基 础上发展起来的。图1-1给出了目前国际上几家著 名机器人公司的典型产品，他们主要是为了满足 军事需要而开发的．体积普遍偏大，不太适合在 倒塌的建筑物废墟中狭小空间内搜寻幸存者。
（a）Foster-Miller公司 （b）Inuktun公司的
的SOLEM机器人
3.3 人机通讯方式
目前常用的通信方式有 无 线 和 电 缆 两种方式。
电缆方式可以稳定可靠地实现机器人和操作者之间的信
息传送。但电缆方式也存在一定的问题，随着机器人搜寻 范围的深入，线缆很容易发生缠绕而影响机器人的移动性。 研制收放灵活的电缆卷绕装置是解决目前有线通信方式机 器人通讯问题的关键。
图2-2 为加拿大inuktun公司MicroVGTV 多态救援机器人， 他可以根据搜索通道的大小及搜寻范围的远近灵活地调整 形状和尺寸。
(a)正常状态
图2-1 美国Irobot公司 packbot多态救援机器人
（b）直立状态
（a）平躺状态
（b）半直立状态 （c）直立状态
图2-2 加拿大Inuktun公司Micro VGTV多态救援机器人
3.2 传感检测装置
救援机器人的主要工作就是通过传感器实现 自身的导航、环境信息的获取以及幸存人员的搜 寻。由于灾难现场环境的复杂性及不确定性，传 统在室内结构化环境中已较成熟的导航算法无法 满足救援工作的要求，传统的声纳、激光测距仪 等在充满烟雾和灰尘的环境中也很难取得理想的 效果。目前救援机器人主要采用人工控制方式来 实现机器人的导航。
2cm的苍蝇救援机器人。
3-1 CMU研制的基于移动 平台的蛇形机器人
3-2 日本大阪大学研制的 蛇形机器人
3-3加州大学伯克利分校 研制的苍蝇机器人
2.4 我国的研究现状
2005年中科院沈阳自动化研究所与日本国际救
援系统研究院联合成立的中日救援与安全机器人 技术研究中心，在沈阳揭牌成立，这标志着我国 的搜救机器人研究进入了一个更加快速发展的时 期。
2、国内外研究现状
近十几年来，尤其是“911”事件之后，美国、 日本等西方发达国家在地震、火灾等救援机器人 的研究方面做了大量的工作。以牵引和运动方式 的不同救援机器人主要可分为以下几类：
1、履带式救援机器人 2、可变形(多态)救援机器人 3、仿生救援机器人
2.1 履带式救援机器人
履带式机器人是为了满足军事侦察、拆除危险
3、救援机器人关键技术问题
3.1移动性／机械机构
移动性是救援机器人完成救援工作的决定因 素。机器人移动平台应该能够在恶劣废墟环境中 灵活地穿梭于狭小的空间之中，能够翻越障碍， 爬楼梯，穿越泥泞的道路等，且机器人的移动不 应对周围不稳定结构产生影响，以免发生二次坍 塌或爆炸等。此外，机器人还应该具备适应恶劣 环境的能力，具有防水、耐高温等能力。
的频段，也会由于带宽及各种干扰的影响使得通讯无法正 常进行。“911”事件的救援工作证明，无线方式的机器 人大约有25％以上的时间无法正常通讯。稳定可靠的通讯 方式是当前救援机器人领域需要很好解决的关键问题之一。
3.4 传感器融合
由于救援现场环境的复杂性，对传统的室内 结构化环境下传感器数据的处理算法不能满足救 援工作的需要。如通过视频图像对幸存者的检测， 由于灰尘、烟雾等的影响使得识别变得非常困难， 通过检测到声音的方向辨别幸存者的方位，也由 于现场噪音的影响而变得很困难。因此，为了完 成搜索并发现幸存者，必须通过多种传感器数据 的融合，研究更加有效的识别算法。
2.3 仿生救援机器人
虽然履带式可变形多态机器人可根据搜索空 间的大小改变其形状和尺寸，但受驱动方式的限 制，其体积不可能做得很小。为了满足对更狭小 空间搜索的需要，人们根据生态学原理研制了各 种体积更小的仿生机器人，其中蛇形机器人就是 其中很重要的一类。
图3-1为cmu研制安装的蛇形机器人。 图3-2为日本大阪大学研制的蛇形机器人。 图3-3为美国加州大学伯克利分校研制的身高不足
救援机器人 的研究现状
1、引 言
地震、火灾、矿难等灾难发生后，在废墟
中搜寻幸存者．给予必要的医疗救助，并尽快 救出被困者是救援人员面临的紧迫任务。实际 经验表明，超过48小时后被困在废墟中的幸存 者存活的概率变得越来越低。
由于灾难现场情况复杂，救援人员自身安 全得不到保证，废墟中形成的狭小空间使救援 人员甚至救援犬也无法进入。灾难救援机器人 可以很好地解决上述问题。
图 1-1 日本研究院救灾机器人 图 1-2 中科院救灾机器人
国防科技大学在2001 年研制了一种蛇形机器人， 长1.2米、直径0.06米、重 1.8公斤，能像蛇一样扭动 身躯，可前进、后退、拐 弯和加速，其最大速度每 分钟可达20米，头部是机 器人的控制中心。
图 1-3 蛇形机器人
2006年6月，由中国矿业大学 可靠性与救灾机器人研究所研 制的国内首台煤矿搜救机器人 （样机）诞生。这台搜救机器 人采用自主避障和遥控引导相 结合的行走控制方式，它能够 深入事故矿井，探测前方的火 灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、 呼救声讯等信息。同时，搜救 机器人携带了急救药品、食物、 生命维持液和简易自救工具。
Minitrac机器人
图 1-1
（c）SPAWAR的 urbot机器
2.2 可变性（多态）救援机器人
为进入狭小空间，要求机器人的体积尽可能 小来在传统牵引式救援机器人平 台基础上，研制出了形态可变的履带式多态救援 机器人
图2-1 为美国Irobot公司生产的Packbot系列机器人， packbot机器人有一对鳍形前肢，这对鳍形前肢可以帮助 崎岖的地面上导航，也可以升高感知平台以便更好观察。
物等作业的需要，在传统的轮式移动机器人的基 础上发展起来的。图1-1给出了目前国际上几家著 名机器人公司的典型产品，他们主要是为了满足 军事需要而开发的．体积普遍偏大，不太适合在 倒塌的建筑物废墟中狭小空间内搜寻幸存者。
（a）Foster-Miller公司 （b）Inuktun公司的
的SOLEM机器人
3.3 人机通讯方式
目前常用的通信方式有 无 线 和 电 缆 两种方式。
电缆方式可以稳定可靠地实现机器人和操作者之间的信
息传送。但电缆方式也存在一定的问题，随着机器人搜寻 范围的深入，线缆很容易发生缠绕而影响机器人的移动性。 研制收放灵活的电缆卷绕装置是解决目前有线通信方式机 器人通讯问题的关键。
图2-2 为加拿大inuktun公司MicroVGTV 多态救援机器人， 他可以根据搜索通道的大小及搜寻范围的远近灵活地调整 形状和尺寸。
(a)正常状态
图2-1 美国Irobot公司 packbot多态救援机器人
（b）直立状态
（a）平躺状态
（b）半直立状态 （c）直立状态
图2-2 加拿大Inuktun公司Micro VGTV多态救援机器人
3.2 传感检测装置
救援机器人的主要工作就是通过传感器实现 自身的导航、环境信息的获取以及幸存人员的搜 寻。由于灾难现场环境的复杂性及不确定性，传 统在室内结构化环境中已较成熟的导航算法无法 满足救援工作的要求，传统的声纳、激光测距仪 等在充满烟雾和灰尘的环境中也很难取得理想的 效果。目前救援机器人主要采用人工控制方式来 实现机器人的导航。
2cm的苍蝇救援机器人。
3-1 CMU研制的基于移动 平台的蛇形机器人
3-2 日本大阪大学研制的 蛇形机器人
3-3加州大学伯克利分校 研制的苍蝇机器人
2.4 我国的研究现状
2005年中科院沈阳自动化研究所与日本国际救
援系统研究院联合成立的中日救援与安全机器人 技术研究中心，在沈阳揭牌成立，这标志着我国 的搜救机器人研究进入了一个更加快速发展的时 期。
2、国内外研究现状
近十几年来，尤其是“911”事件之后，美国、 日本等西方发达国家在地震、火灾等救援机器人 的研究方面做了大量的工作。以牵引和运动方式 的不同救援机器人主要可分为以下几类：
1、履带式救援机器人 2、可变形(多态)救援机器人 3、仿生救援机器人
2.1 履带式救援机器人
履带式机器人是为了满足军事侦察、拆除危险
3、救援机器人关键技术问题
3.1移动性／机械机构
移动性是救援机器人完成救援工作的决定因 素。机器人移动平台应该能够在恶劣废墟环境中 灵活地穿梭于狭小的空间之中，能够翻越障碍， 爬楼梯，穿越泥泞的道路等，且机器人的移动不 应对周围不稳定结构产生影响，以免发生二次坍 塌或爆炸等。此外，机器人还应该具备适应恶劣 环境的能力，具有防水、耐高温等能力。