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中国是世界上地震灾害最严重的国家,二十世纪我国因地震死亡的人数占全球的49%。因此发展适用我国特点的地震救援装备成为重要的课题。汶川地震救援的实践表明,小型专业的破拆和顶撑装备成为多层砖混和框架结构救援的最为有效的途径。而随着混凝土框架和剪力墙高层结构的增多,该类建筑物倒塌后形成的空穴内幸存人员的救援势必成为以后地震救援的主要任务之一。传统的破拆装备如冲击钻、链锯和无齿锯等均为手工操作,不仅效率低,而且操作者置身于余震频发的环境内,随时受到死亡威胁。因此,开发高效快速、携带方便、可实现遥操作的破拆机器人,具有重要的现实意义。本文对此进行了初步研究,主要工作如下:提出了利用冲击钻包络出圆形通道的思想,并在二自由度旋转进给平台上进行了试验验证;提出了利用冲击钻和水钻分别破碎混凝土和钢筋,并利用振动信号实时探测钢筋位置和冲击钻顶紧程度的遥操作便携式快速破拆系统的设计思想,并进行了三维实体设计。基于有限元建模和试验参数识别,确定了减震弹簧的参数,对试验平台系统的固有特性和动力学进行了初步研究。在此基础上,通过实验,对冲击钻在不同顶紧程度和钢筋出现时的振动特征进行了研究。为发展具有上述特征的快速破拆机器人奠定了基础。