近年來,全球地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),救援現(xiàn)場的復(fù)雜性和潛在危險(xiǎn)因素給救援人員帶來極大安全隱患,因此很多國家都對災(zāi)害救援場景下的救援機(jī)器人開展了大量研究。然而,目前救援機(jī)器人在使用過程中仍舊存在諸多痛點(diǎn),缺乏完善的工業(yè)設(shè)計(jì)研究。本文從集約化理念入手,研究災(zāi)害場景中人、機(jī)、環(huán)境各要素之間的關(guān)系,提出面向?yàn)?zāi)害場景下的救援機(jī)器人集約化設(shè)計(jì)策略,以滿足災(zāi)害場景下的救援作業(yè)需求。首先,對當(dāng)前災(zāi)害救援場景中的救援機(jī)器人現(xiàn)狀進(jìn)行研究,總結(jié)歸納當(dāng)前多功能救援機(jī)器人產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨勢與問題,對集約化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行概述,并列舉集約化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,總結(jié)產(chǎn)品集約化設(shè)計(jì)原則,提出災(zāi)害場景下救援機(jī)器人集約化設(shè)計(jì)目標(biāo)。其次,以消防救援人員為目標(biāo)用戶,對災(zāi)害救援場景和用戶進(jìn)行研究分析。以救援情景體驗(yàn)地圖分析的方式,深入了解救援場景中的隱性需求,并且對典型救援場景進(jìn)行特征描摹,在經(jīng)問卷調(diào)查及用戶訪談等用戶研究之后,分析用戶救援過程中對設(shè)備的使用痛點(diǎn)與功能點(diǎn)期待。進(jìn)行用戶需求總結(jié)與分析,為下一步設(shè)計(jì)流程開展提供參考。最后,對用戶需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的功能點(diǎn)列表并進(jìn)行優(yōu)先級劃分,獲取救援機(jī)器人功能設(shè)定,同時(shí)對救援機(jī)器人造型結(jié)構(gòu)以及CMF設(shè)計(jì)要... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４日本研發(fā)的援龍系列救援機(jī)器人??

第２章救援機(jī)器人調(diào)研與集約化設(shè)計(jì)目標(biāo)??的ＴＯＰＴＥＣ公司、芬蘭的ＡＶＡＮＴ及美國的Ｓｔａｎｌｅｙ?Ｂｌａｃｋ?＆?Ｄｅｃｋｅｒ公司［３３］。??如圖１－３所示，瑞典的ＢＲＯＫＫ公司是救援機(jī)器人最大的生產(chǎn)商［３１］。??丨??圖１－３瑞典ＢＲＯＫＫ３００破拆型救援機(jī)器人??ＢＲＯＫＫ?３００具有優(yōu)秀的的技術(shù)性能和可靠性，采用遠(yuǎn)程無線遙控操作，大??大降低了操作人員安全風(fēng)險(xiǎn)，能夠非常好的代替人工進(jìn)入到高危環(huán)境執(zhí)行救援任??務(wù)，緊湊機(jī)身設(shè)計(jì)能夠穿梭于災(zāi)害現(xiàn)場各種狹小空間。快換裝置的應(yīng)用能夠手動??對作業(yè)屬具進(jìn)行更換，以適應(yīng)不同作業(yè)屬具需求下的救援任務(wù)。??日本ＴＭＳＵＫ公司設(shè)計(jì)研發(fā)的“援龍Ｔ－５３”是一種智能化程度較高，擅長??于物料搬運(yùn)的雙動臂履帶式救援機(jī)器人，圖１－４，單個(gè)動臂能夠舉起一百公斤的??重量。援龍救援機(jī)器人采用雙臂設(shè)計(jì)，能夠一只手臂在救援現(xiàn)場負(fù)責(zé)支撐倒塌建??筑物框架，另外一只負(fù)責(zé)切割、搬運(yùn)物料，緊湊型機(jī)身可以在非常局限環(huán)境下進(jìn)??行轉(zhuǎn)彎和平臺回轉(zhuǎn)，是一種較為靈活的救援機(jī)器人［３４］。??＿ｎｒ繼??圖１－４日本研發(fā)的援龍系列救援機(jī)器人??我國在上世紀(jì)末引進(jìn)救援機(jī)器人產(chǎn)品，一直以來在救援機(jī)器人技術(shù)上與國外??發(fā)達(dá)國家存在較大差距。??９??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??山東大學(xué)學(xué)者梁西昌通過校企合作設(shè)計(jì)出一款雙臂救援機(jī)器人，圖１－７。該??機(jī)器人主要有三個(gè)特點(diǎn)，首先機(jī)身采用輕量化設(shè)計(jì)以滿足我國大面積裝備的米??１７１和直８直升機(jī)的運(yùn)輸要求，在災(zāi)害場景下道路受到破壞且地面運(yùn)輸難以滿??足快速部署需求時(shí)，可采用空中運(yùn)輸進(jìn)行投放。其次該設(shè)備可以滿足多功能作??業(yè)，采用雙動臂以及高空作業(yè)平臺，配備多種作業(yè)屬具，具備大范圍生命探測??以及滿足各種工況需求的挖掘、破碎、剪切、擴(kuò)張、吊運(yùn)等功能。該設(shè)備還采??用模塊化設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)設(shè)備輕量化目標(biāo)，滿足直升機(jī)空運(yùn)以及實(shí)現(xiàn)多功能快速??轉(zhuǎn)換，設(shè)備采用多處模塊化設(shè)計(jì)。??圖１－７山東大學(xué)梁西昌設(shè)計(jì)的多功能救援機(jī)器人??歐美等發(fā)達(dá)國家在救援機(jī)器人領(lǐng)域起步較早，研究體系相對成熟先進(jìn)，研發(fā)??出多款應(yīng)用于災(zāi)害救援場景的救援機(jī)器人產(chǎn)品，并取得了較好應(yīng)用效果反潰通??過產(chǎn)品的數(shù)代更迭，己經(jīng)研發(fā)出性能穩(wěn)定且應(yīng)用廣泛的救援機(jī)器人產(chǎn)品，應(yīng)用于??諸多高危作業(yè)領(lǐng)域，在特種作業(yè)環(huán)境下扮演了至關(guān)重要的角色［１２］。我國在上世紀(jì)??末引進(jìn)救援機(jī)器人產(chǎn)品，在歷次地震災(zāi)害、泥石流災(zāi)害的救援作業(yè)中發(fā)揮了重要??作用，對我國救援機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也起到了重要促進(jìn)作用，通過學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技??術(shù)的應(yīng)用，特種作業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，使我國救援機(jī)器人技術(shù)取得了長足快速發(fā)展，??并逐步縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。我國經(jīng)歷了改革開放的快速發(fā)展以及國家對科技??研發(fā)的關(guān)注，本土企業(yè)在與國外進(jìn)行頻繁交流的同時(shí)努力研制自己的產(chǎn)品。近年??來，安徽驚天智能公司設(shè)計(jì)幵發(fā)了一系列救援機(jī)器人，并且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，??標(biāo)志著我國救援機(jī)器人研發(fā)進(jìn)入新階段［３火??當(dāng)前國際上救援機(jī)器人產(chǎn)品層出不窮，多種結(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
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