越障机器人的简介

越障机器人是智能机器人的一种，它最显著的特点便是能够翻越障碍，通过复杂 的地形。基于它的特点，它能够帮助人们去一些危险区域展开工作，它们被应用于复 杂地形的科学探测和作业活动中，以及自然灾害和非自然灾害的搜救活动中，以及工 业生产日常生活种，还有最主要被广泛运用在各种军事活动中。越障机器人按运动的 执行结构分式分为步行式、支撑杆式、重心移动式、履带式、车轮式、复合式等几种。83014

2 国外研究现状

由于上个世纪机器人技术在西方国家的产生发展，所以现在国外机器人的技术发 展迅速并且日益成熟，他们已经将机器人用于实际的生产生活中，日本和美国作为他 们的代表在下文中提到。日本人制作研发的蛇形越障机器人，可以通过狭小的空间， 它能够在坎坷不平的路况上前进，将摄像头装在机器人的头部，并且在身体各个关节 都装有传感器包括压力传感器，用来对地震和灾难现场后进行感知和救援工作[1][2]。 日本 Remotec 公司制造的 V2 煤矿救援机器人高约 113 m，重约 540 kg，有一个机械 臂，且具有防爆系统。除此之外还安装有导航和监控摄像机以及照明设备和气体传感 器，因而它能夜视和具有两路语音通讯的能力。基于这些机构，人们可以在 1 500 m 以外的安全位置使用光纤通讯的方式传送矿井环境信息，操纵者通过传来的实时视频 信息来确定易燃的有毒气体的浓度对它进行远程遥控。

美国人研制的 V2 机器人在 Sago 煤矿瓦斯爆炸的事故中大显身手[3]。美国 InuKtun公司研发的 MicroVGTV，采用电缆控制，配备了直视的彩色摄像头和微型话筒以及 扬声器，由于具有机身变形的能力使其能通过封闭的环境向被围困者发出双路音频， 被用来和废墟中的幸存者通话，能够在小的孔洞和空间中执行任务[4]。日本东京电子 信息大学制作的 HANZO 机器人，因为具有自动变臂功能使其打破了传统轮系越障高 度不能高于其轮径的桎梏。它具有五种变臂模式，能够较强地适应复杂环境，采用 PID 调节的控制系统，与传统机器人比它有更高的自由度和更强的越障能力[5]。日本 人对轮腿混合机器人的改进使其通过轮径的变换来增强它的越障功能，打破了传统轮 腿模式的限制，又具有轮系和腿系运动结构结合的优点，被应用于更加复杂的地面环 境，因而它的应用范围被大大增强，并在其结构上安装一些传感器便可用于搜索和救 灾领域[6]。

3 国内研究现状

由于我国对机器人的研究较晚，起点低，所以我们国家的机器人技术相对于发达 国家来说，还处于学习的状态。我国首台具有生命探测功能的井下探测救援机器人“急先锋”被山东省科学院自动化研究所和沈阳新松机器人自动化有限公司和山东省煤炭 工业局历时三年成功研制，它能够防爆抗水、进行生命探测和协助救援和环境监测。 能够对环境参数实时探测并进行无光线搜救、具有数据信号传输等功能，能够替代救 急人员先一步进入５００米范围内的事故发生现场进行探测和救援。机器人将采集的 各种信息并把图像、声音用数据的形式传送到主控制中心，让指挥者来制定正确有效 的抢险救灾方案、对进行抢险救援及时地提供重要依据和支持[7]。

中国矿业大学杨勇、孙健铨、孙伟等 5 位在校学生通过 1 年多的时间自行研制出 的“智能型联合救灾机器人”，集合了各种先进学科的技术，将多种机器人的结构功 能巧妙的组合起来，具有体积小、成本低、可控性强等特点。能够实现搜寻幸存者、 处理灾害现场、检测化学用品泄漏问题、探索未知环境等用途。