反恐防暴机器人
  反恐防暴机器人是完成特种作业的先进机器人,是集计算机、传感器、车体驱动、远程通信以及武器控制等技术所构成的高技术产品。它可以代替人进行一定的工作,减少不必要的人员伤亡。反恐防暴机器人应用的环境大多属于非结构环境或危险、恶劣环境,即环境状况复杂多变,地面高低不平,存在坡、沟和障碍物。因此,反恐防暴机器人在危险作业环境中的地面移动能力、机械手(含工具)的作业能力和人机界面操作性能是其技术的关键。因为,其作业现场环境是多种多样的,适应环境并能顺利达到目的地(作业现场)是衡量反恐防暴机器人的主要指标。同时,作业型机器人使用便捷的机械手(含工具)也是拓展其应用范围的重要因素。

  反恐防暴机器人  主要应用于公安部门,代替公安干警对可疑爆炸物品进行检查、搬运、销毁,也可以剪断爆炸物的引爆电线,使其失效。另外,在核工业、军事、燃化等领域也有广泛的市场应用前景。

   "灵蜥"反恐防暴机器人由履带复合移动机构、多种作业功能机械手(爪)及控制、无线通讯、专用履带等部分组成。其中在关节履带移动机构、武器控制系统等方面具有与国外产品不同的特点。

  "灵蜥"系列反恐防暴机器人是在国家"863"计划支持下,中国科学院沈阳自动化研究所经历了国外引进、消化吸收、仿制、创新等研究过程。自行研制开发的、具有自主知识产权的、新型复合移动机构的系列化反恐防暴机器人,包括"灵蜥-A"、"灵蜥-B"、"灵蜥-H"、"灵蜥-HW"型反恐防暴机器人。其中在轮-腿-履带复合型移动机构、四自由度机械手和多功能工具包(可抓取、剪断和铲取)方面有创新性的突破,复合型移动机构的使用充分发挥了其适应不同环境的优势。我们的产品在功能或性能方面都已达到国际同类产品的先进水平,它具有多种探测及作业功能,是可广泛应用于公安、武警的新型机器人产品。

  其中,三段履带的设计不但可以使机器人具有翻越障碍、调节自身重心平稳地上下楼梯的功能、同时还大大地提高了机器人的作业空间。在先进性和可靠实用性两方面进行综合研究满足了国家应对突发事件的急需。还可以根据用户的具体要求进行单独设计、制造。

  作为地面移动机器人它具有极强的地面适应能力:它可以在不同路面下前后左右移动和原地转弯,在爬坡、爬楼梯、越障时,机器人采用履带移动方式,在平整人工地面时,机器人采用轮子移动方式,充分发挥了两者的各自优点。

  "灵蜥"反恐防暴机器人由以下四部分组成:

  机器人本体、控制台、电动收缆装置、辅助装置。

  功能指标:"灵蜥"反恐防暴机器人最大直线运动速度为40米/每分钟,可以通过小于43度的斜坡和楼梯,三段履带的设计让机器人平稳地上下楼梯,可以跨越0.45米高的障碍。可以根据使用要求装备爆炸物销毁器、连发霰弹枪、催泪弹等各种武器,完成特种相应的功能。

  该机器人具有一只四自由度机械手(可根据需求增加),最大伸展时抓重为8公斤,作业的最大高度达到2米。另外机器人装有四台摄像机用于观察环境和控制作业,照明系统采用硅晶体作为照明材料,体积小,重量轻,功耗低,亮度高,更为可靠。此外"灵蜥"还装备了自动收缆装置(或手动收缆装置)、机器人便捷操纵盒、高效电池等。操作台上配有液晶显示器,可观察机器人移动和作业状况。该机器人具有有缆操作(控制距离100米)和无缆操作(控制距离300米)两种控制方式,可根据不同需要进行切换。


  灵蜥-HW"反恐防暴机器人参数:

移动平台技术参数

尺寸(折叠状态)(长/宽/高) 1200mm×760mm×450mm(云台未安装状态)
重  量: 225kg
最大行驶速度: 40m/min
最长工作时间(电池供电): 2-7小时(根据运动状态决定)
前后摆腿的摆动范围: ±80°
越障高度 ≦450mm
越沟宽度 ≦680mm
爬楼梯能力: ≦40°
爬坡能力: ≦43°
控制方式: 无线和有线
无限传输方式(控制): 数字式
无线传输方式(视频): 模拟方式
无线最远传输范围: 300m
有线电缆长度: 100m

 

云台配置

自动调焦主摄像机
与主摄像机组合LED 照明灯
主摄像机俯仰转动角度:±90º
主摄像机水平转动角度:0-320º
主摄像机离地高度:约1100mm
备注:

机器人配备摄像机数量:共4台

主摄像机1台、小臂摄像机1台、机器人本体下箱体前后各一台

 
机械臂技术参数

自由度: 5+1个自由度
大臂上下摆动角度: ≦210°
大臂左右转动角度: ±45°
小臂上下摆动角度: ≦210°
手腕上下摆动角度: ≦210°
机械爪旋转角度: 无限制
机械爪张开最大宽度: ≦300mm

最大抓起重量
折叠状态:
展开状态:


25kg
8kg

  
操控工作台的技术参数

外形尺寸(长×宽×高): 460mm×340mm×260mm
工作台重量(含电缆盘系统): 50kg
便携式机器人移动工作台重量: 2kg
显示屏尺寸: 彩色15英寸液晶显示屏
电池供电时间: 4h(控制平台)
控制装置 2个操作杆及全部功能控制面板


配套装置

1  随机必备部分:
    ♦无线功能模块支架(三脚架)
    ♦内六角扳手(一套)
    ♦组合螺丝刀(一套)
    ♦机器人充电器
    ♦控制箱充电器

 

  附加系统

  自主上下楼梯和防倾覆系统           

  自动上下楼梯系统主要为解决机器人上下楼梯和斜坡过程中容易打滑,后仰,方向不易控制问题而研发的。该系统采用采用高性能电机控制器实现对行走电机的闭环控制,改善了行走电机的力矩特性和输出品质。采用进口高精度姿态传感器动态测量机器人在楼梯和斜坡上的俯仰角和横滚角并实时传送给以嵌入式计算机为平台的智能控制单元。利用基于专家系统的人工智能技术,机器人可以自主判断环境类型,决定行走方式,在不需要操作人员操作的情况下自主上下楼梯,当机器人出现倾斜时,自动调整姿态和行驶方向。

  防倾覆系统是主要是为解决手动控制机器人装卸或上下障碍物过程中可能因操作不当而导致机器人侧倾的问题而研发的。该系统采用和自动上下楼梯系统相同的硬件设备。利用模糊控制技术实时对机器人动态稳定性和静态稳定性判进行分析和评判,给出机器人稳态裕度并对可能造成机器人发生倾覆的指令发出警告,必要时将对错误指令加以限制。

  主从随动机械手和手眼伺服系统       

  主从随动机械手采用国际最先进的末端直接跟踪技术(fly the head),利用四自由度蛇形飞行摇杆直接控制机械臂末端手爪运动的姿态、位置和速度。由于集成了工业级机器人控制器和进口高精密电机调速系统,使得主从机械手具有了工业机器人的精度和响应速度。操作者只需根据作业任务的需要直接推动摇杆向任意方向,以任意速度移动,而不必考虑手臂上电机各自的动作方式。具有响应快,精度高,可控性好,操作品质高等优点。相比传统的单关节控制方式,这种操作方式还具有简单直观,实现作业任务效率高,不易出现误操作等特点。

  手眼伺服系统借鉴工业机器人的视觉伺服技术,使用具有全智能规划能力的云台控制器,可以保证手臂作业过程中,云台摄像机始终跟踪手爪位置,从而避免了操作过程对云台摄像机视角的反复调整。具有响应快,精度高,随动性好等特点。

  单机版机器人虚拟仿真训练系统      

  虚拟仿真训练系统是在计算机上利用3D技术构造虚拟的机器人和虚拟的训练场景。由于采用了虚拟现实技术和沉浸技术,操作者可以像操作真实机器人一样操作虚拟机器人完成各种作业任务,虚拟机器人仿真了"灵蜥"机器人的全部功能,其机械尺寸与真实机器人的比例关系为1:1。训练系统提供5个训练场景,每个场景中都有一个作业任务,操作者可以控制机器人那在这些场景中上下楼梯,斜坡,穿越各种障碍,并搜索危险品,进行排爆作业等。利用仿真训练系统可以减小训练过程对机器人本体的磨损,避免因误操作而损坏机器人,同时训练系统不受使用时间和电量的限制,任意次数重复使用。最后训练系统提供了多种真实感训练环境,这些环境在现实中往往是无法得到的。系统采用大型三维场景仿真建模软件Creator和Vega开发。 

 

灵蜥-A型反恐防暴机器人
 

 

灵蜥-B型反恐防暴机器人
 

灵蜥-H型反恐防暴机器人
 

 

灵蜥-HW型反恐防暴机器人