研究生学位论文中期检查报告

研究生类型       工程硕士       

研究生姓名       刘晓明       

指导教师    赵林   教授     

          陈立民  高级工程师      

培养院系                

学科专业     石油与天然气工程       

（或领域）

年    级       20##级         

填表日期:   20## 年  1 月  6 日

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第二篇：中期检查立项报告

编号：

哈尔滨工业大学

大一年度项目中期检查报告

项目名称：六足仿生救援机器人 项目负责人：李之傲

学号：1110810106

联系电话：187xxxxxxxx

电子邮箱：1908552324@qq.com

院系及专业：机电学院机械设计制造及其自动化

指导教师：向东 职称： 讲师

联系电话：151xxxxxxxx

电子邮箱：xiangdong@

院系及专业：机电学院

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哈尔滨工业大学基础学部制表 填表日期: 2012 年 3月 28日

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一、项目团队成员（包括项目负责人、按顺序）

二、指导教师意见

三、项目专家组意见

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项目立项研究报告

（一）、课题背景

地震及化工厂爆炸等灾难发生后，往往道路与通信中断、有毒气体弥漫，救援人员难以进入灾难地区，而且由于雷雨等多变的天气和多次的余震，卫星成像的准确性极大下降，获取灾难信息非常困难，灾害发生后的72小时是救援的黄金时间，因此及时探测灾区的第一手现场信息对于营救和全局调度具有重要作用。传统的灾后救援主要依靠人力辅以动物进行灾后搜寻和救助，这需要大量的人力、物力和时间，尤其在某些危险、恶劣、复杂的环境下，人根本无法完成检测、侦察和作业等任务。为了避免情况不明而造成的人员伤亡和物质损失，同时也为政府职能部门提供较全面的受灾信息、提高救灾效率，救灾机器人辅助救援目前已成为能采用的有效手段之一。世界上许多国家对于救灾、救援机器人进行了深入研究，以利用机器人来辅助甚至替代人类进行灾前预警、灾后搜寻和救援等工作。

仿生运动模式的多足步行机器人具有优越的越障能力，它集仿生学原理、机构学原理论、自动控制原理与技术、计算机软件开发技术、传感器检测技术和电机驱动技术于一体。不论在何种地面上行走，仿生六足机器人的运动都具有灵活性与变化性，但其精确控制的难度很大，需要有良好的控制策略与精密的轨迹计划，这些都是很好的研究题材。

目前，仿生机器人在救援领域中已经开始使用并发挥了极大的作用。人力有所不及，但是机器人可以克服这些障碍并且对环境的适应能力更强，一些体型小的机器人可以进入需要救援的地方进行探测，为救援缩减大量时间。这种救援机器人的研发应用，将是机器人应用中非常热门的一个分支，推广该种机器人，对于减少灾后生命财产损失将会起到非常重要的作用，救援机器人的各项优点将会使它成为未来救援工作方面不可或缺的支持。

（二）、项目研究内容与实施方案

我们组主要准备研究仿生机器人的基本原理并根据实际需要研究制作出用于救援功能的机器人，通过自主学习与导师的指导进一步了解机器人方面的各种知识。对蟋蟀运动特性进行研究并根据结果完成仿生机器人的初步设计工作，绘制机器人的设计草图，讨论各方面的可行性及合理性，完成仿生六足机器人的立项工作。根据救援任务的实际需要，我们设计的机器人形体要尽量小以便于进入一些难以进入的废墟找到被困人员。摄像头也是必要的，而且为了使摄像头能够在黑暗中使用，摄像头将采用红外线摄像头。采购机器人的各个部件，实现大体的组装，寻找装配上的问题，并且对无法安装的零部件进行初步的加工改造，以使其可以组装为一个整体。把机器人的各部件组装起来，看机器人能否完成预期的行走、转弯等动作，对机器人进行初步的调试，以使其满足设计初衷。对机器人的各项功能做最终的调试，确定机器人的动作能满足设计需要，尽最大努力提高机器人的各项性能，并且为最终的检查做准备。

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（三）、项目实施的进展情况及初步取得的成果 现阶段，我们小组遇到的问题是一些机器人方面细节上的原理还存在着欠缺，缺乏足够的专业知识，在未来的工作中必须要继续学习更多的知识才能够对未来的机器人制作有所帮助。一些材料元件还不够熟悉，在选择适合的零件方面仍然有些陌生。对于做出的机器人后肢装备弹簧使具备越障能力仍停留在初期设想，对于它的实际操作制作还没有办法。杆件长度的选择，各个机构之间的配合问题，还有功率选择问题都是目前存的的主要问题。

目前，我们组已经做出了机器人初步的三维模型，并研究了蟋蟀的运动状态，我组设想在机器人的后两足加上弹簧使其能够具有一定的越障能力，在机器人顶部安装红外线摄像头用于救援功能，使其在黑暗状态下也能够正常工作并发现被困人员，达到救援目的。我们将以图纸的形式展现出我们组的创意设计及实物图样，并以动画的形式展现出我们设计的机器人将完成那些动作，实现哪些功能。利用软件作出机器人详细的三维影像图，让人能够清晰地看出机器人的结构。初步了解一些机器人运动原理方面的知识，并着手进行下一步任务，即为机器人实体制作做准备，一些零件的选择使用以及对装配合理性的实验，确定机器人的真实结构来实现预期的各种功能。我们设计的机器人原理简单，各个结构实现的都是简洁运动，可操控性强，前后足与躯干部位都用了现阶段的学习内容与原理。在我们进行创新设计师，我们小组分工明确，所以就感觉到效率明显比较快，而且遇到问题是能够互相讨论，这样就能达到事半功倍的效果，这也说明了团队协作的优越性。

（四）、结题预期目标

将机器人的各种结构完全设计出来，零件采买基本完成，验证我们的救援机器人的可行性与可操作性，为实际制作出成品做好各种准备工作，设计出仿生机器人的最终装配图，各零件的设计尺寸基本满足装配需求；同时完成电路设计图。在运动过程中，各部分的位移与速度存在一定的间歇性。静摩擦系数对机器人的运动性存在较大影响。静摩擦系数越小，在一个运动周期中机器人唯一的减小值越大，最大负向速度也越大，当静摩擦系数过小时将会导致运动的失效。这种机器人对直径在一定范围内变化的杆有着较强的适应能力。首先保证理论上该项机器人的制作和各种功能的实现是可行的，而且完成制作前的准备工作，比如材料等。能够在将来正式制作成品仿生救援机器人时不需要考虑的太多，为将来节约时间提高效率。在将来的几个月里，我们组将进行各种准备工作，在结题是能够将材料、工具准备齐全，拥有更加完备的知识足以进行下一步的工作，为真正的救援机器人制作打好必要的基础。

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