AutoCAD/Solidworks反恐排爆机器人设计(2)
近十年来，机器人技术已成为具有代表性的高科技研究领域。随着生产和科学技术的发展，机器人技术的研究和应用领域也不断拓宽。为了适应工业自动化越来越高的要求，机器人向更高的智能化方向发展。机器人智能化的实现依赖于良好的机械结构特性和智能控制系统，二者相辅相成，完成复杂而精细的操作任务。机器人种类繁多复杂，国际上根据其技术特点和规模大小的不同，对它们进行了大致的分类。1990年在工业机器人国际标准大会上把机器人分为四类：（1）顺序型。大多数固定作业的装配机械手都属于此类。（2）沿轨道作业型。这类机器人能执行受控过程。（3）远距离作业型。此类机器人可通过遥控，对操作者的行为反应可通过编程实现，应用于核工业、真空、宇宙、海洋开发等领域。（4）适应型或智能型。它们都具有感知、适应和学习功能。智能机器人极大地扩展了机器人的应用领域。可以预见，这种智能化机器人，必将普遍应用于生产领域中，更好地为人类服务。
特种机器人作为机器人中特殊的一类，是指专为某种特殊应用场合而设计的非制造业中的各种机器人。特种机器人可以在危险、无法进入或对人体有害的环境中代替人类去完成复杂的操作。
而自美国“9/11”事件后，全球掀起了反恐高潮。随着全球化的发展和反恐工作的深入，与恐怖分子的矛盾进一步的激化，反恐形势也发生着巨大的变化。在我国，反恐形势也日趋严峻，如在我国新疆自治区及其周边地区的“东突”恐怖组织等。通过放置炸弹来制造爆炸恐怖活动，是恐怖主义组织进行恐怖主义活动的惯常手段。除此之外，在世界上的很多国家，散布着许多未爆炸的弹药，例如，伊拉克战争结束后，伊拉克境内和边境仍有大量的地雷、炮弹以及多国部队投下的布雷弹及子母弹，其中至少有20％没有爆炸[2]。所以如何有效地排除爆炸物已经成为一个世界性的问题。在这个背景下，排爆机器人作为一种安全有效的排除爆炸物的工具日益受到各国的重视，并有着越来越广阔的市场前景。世界上有许多国家例如美国、英国、以色列等发达国家都在加紧研制先进高效的排爆机器人。随着我国经济的高速发展和综合国力的不断提高，一些国际间的军事合作和国内的恐怖活动的日益猖獗，提高反恐装备水平，进行新型反恐排爆机器人的研究开发成为摆在科技工作者面前的一个难题。
1．2 排爆机器人的国内外发展现状
1．3 排爆机器人的基本组成
1） 行走部分
排爆机器人的行走部分可以有多种形式的机构，主要有轮式、履带式、或履带与轮式相结合的履带轮式等结构[7]。
轮式行走机构：常见的轮式有三轮、四轮、优尔轮等形式，结构简单，重量轻，滚动摩擦阻力小，机械效率高，适合在较平坦的地面上行走，但由于轮子与地面的附着力不如履带式机器人，因而越野性能也不如履带式，特别是爬楼梯、过台阶时就比较困难。
履带式行走机构：有双履带、四履带等形式。履带式优点是越野能力强，可以爬楼梯、越过壕沟、跨门槛等各种障碍物履带轮式行走机构：这种机构是在轮胎的外面装上履带，当机器人在较平坦的环境移动时，可将履带取下，以获得较快的移动速度。当机器人需要爬楼梯等障碍物时，就可以将履带装上，以提高其越障能力。美国Wolstenholme机器公司生产的MR5 排爆机器人及加拿大的Pedsco机器人公司都采用这种行走机构[8]。
2） 控制方式
早期研制的排爆机器人大多是遥控机器人，移动机器人的研究主要集中在无人驾驶车辆和遥控机器人方面。移动平台和操作手都是由操作员来进行操作和控制的。80 年代后期，由于新的控制方法、控制结构和控制思想的出现，研究人员开始研究具有自主能力的移动机器人——半自主移动机器人，它可在人的监视下自主行驶，在遇到困难时操作人员可以进行遥控干预。