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救灾机器人,人性化的救助装备

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  每当自然灾害过后,我们所看到的是一片悲惨的景象。许多工作人员穿行于堆积如山的尸体中,进行尸体验定与尸体消毒工作。整天面对冲天的尸臭,而且还要近距离的接触高度腐烂变形的尸体,这对工作人员的身心都造成了巨大的压力和伤害,甚至导致工作人员精神频临崩溃或不堪压力精神失常。悲剧已经发生故不能阻止,但悲剧的重演可以防范。要思考的是如何尽量减少工作量和节省工作的人手,设计者为此研制出救灾机器人。
  
  救灾机器人整体构成
  救灾机器人主要由四大部分组成,分别是:主控制部分、驱动部分、喷洒药剂部分和无线摄像、接收部分。
  救灾机器人由广茂达能力风暴AS-MII型机器人的控制板作为主控制区,通过能力风暴AS-MII机器人的相应JC语言程序进行功能调配,从而控制驱动部分自动地进行场地检测并作出行动的智能化判断,同时控制机器人可以按程序设计选择消毒药剂的喷洒时间。
  除此之外还配有供人手远程遥控的无线摄像、接收设备,可以让机器人在灾难现场进行实地的拍摄,工作人员在远方通过无线接收器直接在电脑中接收即时同步视频数据,方便工作人员即时获得死者的照片,加快尸体验定和死者身份认定的工作进展,减轻救灾工作人员工作上和心理上的压力。
  
   救灾机器人构造
  救灾机器人的外部造型主要由铁制品打造而成,机器人的主控制部分和底部的驱动设备均应用了能力风暴AS-MII型机器人的部分硬件设备,无线摄像设备是由小组成员设计制作的机器人便捷摄像架。
  机器人总体重1千克,长30厘米,宽20厘米,高30厘米,整体体积为30×20×30立方厘米。机器人主要部分电源为7.5伏直流电源,外设摄像设备电源为9伏直流电源,摄像设备遥控转动电源为3伏直流电源。另外还需要带有AV视频接收器的电脑来进行即时视频数据的接收。主要通过JC语言程序进行自动判断环境变量调控机器人进行主要工作,并且通过人手进行远程遥控辅助机器人摄像设备如同工作人员自己的眼睛一样对现场进行勘测,让机器人变得如同人类的手脚一样便于操作,实现机器人的类人化。
  机器人可以不通过人手操作进入灾难现场,而对环境的细微勘测可以通过机器人的摄像设备让工作人员在远程遥控摄像头的转向达到勘测目的。这便是救灾机器人的特点之一。
  
  救灾机器人线路
  救灾机器人在线路方面运用的是双线程互辅综合电路模式。
  救灾机器人运用了广茂达能力风暴AS-MII机器人的控制板与部分硬件的电路设备,将广茂达能力风暴AS-MII机器人中适合使用的硬件功能发挥在救灾机器人中,并且加以扩展创新,将原本不属于能力风暴机器人的硬件转接到所应用的相应电路中,形成新的功能设定,提高救灾机器人的实用性能。
  同时,救灾机器人的远程遥控摄像设备应用了另一套电路模式,通过无线远程遥控面板连接到机器人的方式,将无线遥控这一本在机器人身上没有出现的功能创造出来,可以实现机器人的高度类人性能,避免机器人过于程序化的行动模式所导致的不必要疏忽。不同的线路通过不同的电源进行支持运行,减少机器人整体故障报废的几率,增加机器人重复出入灾难现场的寿命。
  
  救灾机器人功能
  救灾机器人从讨论设想到实际动手完善经历了2个多月的时间,设计者不断的为救灾机器人进行功能的完善补充,力求做到最好。到目前为止,设计者所研发的救灾机器人的实用功能有:
   1、无线摄像即时传输功能 通过救灾机器人的无线摄像设备对灾难现场进行实时的拍摄(允许最远检测距离为30米),而且在拍摄的全过程是通过远程遥控设备让工作人员安坐于工作室进行对摄像头的转向控制,这样的设备提高了机器人工作的使用性,由人手控制的转向可以根据工作人员的经验与人脑的判断做到准确无误,避免机器人循环教条般的逻辑程序而忽略重要的灾难现场资料。方便身在远方的工作人员即时了解地形以及灾难程度,为救援做出第一手正确的准备。
  2、消毒药剂喷洒功能 通过救灾机器人自带的药剂喷洒装置,可以令机器人在工作人员所编写的程序下对环境变量做出逻辑性的判断,可以让机器人实现智能化的处理应对环境的变化,在特定的情况下启动自动喷洒装置,代替人手的工作,对尸体堆积的场地进行必须的消毒措施,减少人类的工作量。而且,这一设定还可以广泛应用于许多领域,比如可以利用程序控制机器人代替人类进行对有害昆虫的药剂喷杀工作,将复杂的工作简化,将繁重的工作减轻。
  3、机械臂的实时排障采样功能 通过救灾机器人外加的机械臂装置,可以在机器人自动行进到遇见可移动清除的障碍物时,让程序自动调用机械臂的抓取功能清除路面的少许障碍,同时也可以让工作人员在远处通过即时的视频影像对灾难现场遗留的有研究实验价值的残骸进行实时回收,为工作人员的研究提供极大的方便。
  4、采取尸体DNA样本功能。(正在研究中) 通过救灾机器人外加的采取DNA装置,在机器人进行实时检测的同时,可以及时地将尸体上的DNA样本采取回收到实验中进行分析研究,大大减少了工作人员进行尸体检验的劳动强度。
  
  救灾机器人程序设计
  救灾机器人主要运用了广茂达能力风暴AS-MII机器人的JC语言程序。通过drive调控语句和wait延时语句令机器人底部驱动轮可以正确判断不同的环境变量,从而达到智能化行走的目的。在自由行走的同时,利用了红外线遇障碍物会反射的性质,发射红外线测试前面是否存在障碍物,接收反射的红外线并计算障碍物的距离,做出避障的动作并发出警报声。更应用了广茂达能力风暴机器人的碰撞检测功能,使救灾机器人可以在测试到发生碰撞的时做出避免碰撞再次发生的举动,此时也发出警报声给于警示。
  与此同时,救灾机器人启动并应用了扩展电机的方式将消毒药剂喷洒装置以第三方电机的形式加入机器人的程序中,默认为motor3,在自动行走程序执行的同时,判断环境是否适合开始消毒药剂的喷洒,如果可以便启动扩展电机进行消毒工作。至于无线摄像的功能,我们运用的是外部人手直接操作的方式,避免能力风暴机器人程序循环性机械性操作的疏忽,发挥人手的功用。
  研发中的机械臂设想,是将机械臂尽量简化设计,并通过单一电机控制,直接在程序中运用motor语言调控,使机器人可以通过智能化的判断实现机械臂的排障功能,又为机械臂设置另一套程序,并将触发程序设置为机器人的局部按钮,由人手在远程操控,实现机械臂的采样功能。
  救灾机器人是设计者通过发挥创新思维,扩展思考范围,将实际的情况和头脑中的想象结合,将想象中的事物实体化,并不断完善加强,做到力求最好最全最实用最简便。
  设计者希望救灾机器人可以在今后的日子里为灾后重建工作减少工作的劳动强度,避免工作人员进入灾难现场所要面对的精神压力,节省人力投入,使灾后工作变得简便迅速,实际而且有力。


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