面向3D打印的排爆机械臂栅格优化

文中以排爆机器人机械臂为研究对象,设计了一种面向3D打印的排爆机械臂。通过SolidWorks建立机械臂三维模型,采用ANSYS Workbench对原始大臂进行静力学分析,再根据分析结果对机械臂大臂进行拓扑优化。在满足大臂工作要求的前提下,采用Altair Inspire为拓扑优化大臂分别填充3种不同直径的栅格结构。通过Inspire对优化后的大臂进行静力学分析,与原始大臂相比,优化后的机械臂不仅满足工作要求,且自身质量减小,提升了机械臂的承载能力与末端执行器精度,增强了排爆工作的安全性。采用3D打印技术制造的机械臂,解决了优化大臂模型复杂、加工困难的问题,提高了设计制造的效率。

排爆服的研究现状与发展

根据爆炸伤害分析、爆炸防护原理,总结排爆服的防护结构。当前排爆服的防护结构多数由排爆服外套及排爆服防护层组成。排爆服外套多为各类阻燃面料,其中芳纶阻燃面料各项性能最佳。排爆服防护层的纤维织物类型包括:芳纶Ⅱ、芳纶Ⅲ、PBO、PI纤维、UHMWPE、碳纤维及M5纤维。对比国内外排爆服的现状及发展,为今后排爆服的进一步研究提供参考。

排爆服对冲击波和破片联合毁伤效应的防护性能试验研究

冲击波和破片是炸药爆炸过程中产生的典型致命毁伤元素,对活体生物直接造成损伤危害。在研究已有爆炸冲击波和高速破片评估测试方法的基础上,开展了多种环境下不同TNT药量爆炸毁伤威力评估试验,研究不同当量爆炸物对等比人体模型/活体生物的毁伤效应规律,得到了室内、室外两种环境下爆炸冲击波超压和高速破片飞散情况,评估了典型排爆服对活体生物的防护性能。

履带式排爆机器人结构设计

排爆机器人代替排爆人员进行排爆作业,是维护社会和谐稳定,保障排爆人员生命安全,建设平安中国目标的必然选择。针对排爆机器人特定工作环境,提出机器人末端执行器、机械臂和移动底盘的设计需求,设计排爆机器人的具体结构、传动形式和驱动方案,进行排爆机器人底盘和机械臂驱动电机的参数计算。结合所有的设计和计算结果,应用SolidWorks三维建模软件对非标零件进行实体建模,标准零件从今日制造中下载然后对虚拟装配模型进行运动仿真,输出末端执行器在抓取爆炸物的过程中线性位移、速度和加速度曲线,分析仿真输出结果,优化排爆机器人结构设计。

六旋翼无人机空基智能排爆系统设计与实现

近年来随着无人机技术的快速发展,各种“无人机+”代替人工作业的成功案例更是层出不穷。所设计的空基智能排爆系统是融合了无人机自主导航、深度学习和YOLOv5目标检测等技术,并将排爆执行机构、双光一体云台吊舱和实时图像传输等硬件装置相结合形成的系统。实验结果表明,该系统具有视觉搜寻范围广、目标识别精度高、可操作性强、排爆行动迅速等优点。在实际操作过程中,操作人员控制该系统抓取、转移和销毁未爆弹,人员作业位置远离未爆弹杀伤的有效半径,解决了未爆弹(UXO)拆除过程中潜在的伤亡问题。

警用无人机在安检排爆工作中的应用现状及发展趋势

当前极端恐怖主义在全球范围内不断扩散,各种类型的恐怖主义事件在各国和地区不断出现。在涉及爆炸事故中,爆炸设备的设置趋于复杂化、技术化,使安全、排爆工作的危险性大大提高,给现场处置带来了很大的难度。因此,在保证排爆人员自身安全的情况下,最大限度地避开危险源,并使其能够有效地进行安全排爆,成为当前的一个重要课题。无人机是近年来新型的警务专用设备,它具有无人化、远程操作的特点,为安全排爆工作提供保障。

基础型安检排爆队员素质提升路径探析

安检排爆是一项技术性、综合性很强的特殊警务工作,它要求处警人员必须具备相关的专业知识、处置技能以及良好的身体素质和心理素质。但目前各地安检排爆队伍存在业务水平参差不齐、职业认同感缺失、专业系统培训不足、实战水平有待提高等状况。以H市安检排爆工作为例,研究零基础安检排爆队员如何快速入门,成长为一名基础型的安检排爆队员,就此推出“五步教学法”,以期对安检排爆队伍建设提供参考。

基于Arduino脑控排爆机器人设计应用

如今有许多危险任务是不适合人们亲自执行的,例如排爆、危险品运输等,基于Arduino脑控排爆机器人设计应用可以避免发生现场人员伤亡,操作者通过头戴式脑电波检测装置,对机器人进行远距离操作。操作者不用身处于危险环境之中,还能腾出双手,进行其他的工作,如操控机器人机械臂进行危险物拾取、炸弹拆除等工作。脑控排爆机器人在高危作业环境中有着很好应用价值。

我在朱日和当排爆兵

大漠深处的朱日和联合训练基地,每年都要组织多场重大演习活动。这里自然环境复杂,有时炮弹击中目标后,没有满足起爆条件,就会产生一定比例的未爆弹。这些未爆弹种类杂、散布广,爆炸当量大。那一年,第81集团军某旅工兵连临危受命,抽调专业骨干成立“党员排爆队”,专门负责清除场区里的未爆弹。相比于演训场上的红方和蓝方,这群年轻官兵并非光彩夺目的主角,但也在默默无闻地发光发热。

浅谈新形势下排爆智能实验室构建

随着经济技术的快速发展,国内很多省市地区加大了对安检排爆的重视程度,采取了专业培训、技能比武、装备购置、建立排爆实验室等手段来促进安检排爆专业的快速发展。本文结合大数据、虚拟现实技术等智能技术的运用,就如何建立新形势下的排爆实战智能实验室进行探讨。

基于芳纶被复线远距离排爆头盔语音通信系统设计及应用

本文介绍了一种能够应用在爆轰环境中的远距离语音通信系统,系统采用有线通信的方式,主要由芳纶被复线、排爆头盔、前端语音控制盒和后端通话器等组件电路组成。本文着重论述了远距离排爆头盔语音通信系统的组成、系统组件设计原理、语音通信系统如何与排爆头盔的有效配合以及在排爆服产品当中的应用。整个系统采用两线制作为传送信道,采用全双工通讯方式,语音数据的发送和接收由两芯轻型芳纶被复线完成,线缆长度可达数公里。利用芳纶被复线重量轻、强度高、衰减小、柔软等优点,大大提高了信号传送效率和减轻排爆人员的负荷能力。在爆轰现场的环境中,基于芳纶被复线远距离排爆头盔语音通信系统的应用解决了排爆人员与现场指挥人员进行远距离实时语音清晰通话,为指挥人员及时了解现场情况起到极为重要的作用。

排爆防护装备防护效能评价技术研究

本文主要针对目前我国公安系统安检排爆特警所使用的各种排爆防护装备的防护效能评价问题进行研究,分析了不同排爆防护装备的防护性能指标,根据不同的排爆防护装备提出了多种防护性能的评价技术,并以两种主要的排爆防护装备——排爆服、排爆罐为例,重点研究并提出了其防护效能的评价方法。

国外无人排爆机器人发展现状研究初探

综述了国外无人排爆机器人的发展现状,梳理了近年来国外无人排爆机器人发展的重点型号,对其涉及的主要技术进行了归纳总结,并展望其发展趋势,力争为我国的无人排爆机器人发展提供借鉴意义。

反爆炸恐怖袭击防排爆技术综述

爆炸袭击是最残酷、最血腥、最难防范的恐怖活动,防排爆是反爆炸恐怖袭击最直接的技术手段,其中涉及搜爆、排爆、防爆等技术装备和方法。近年来,反爆炸恐怖袭击防排爆技术取得了很大进步,但还存在许多技术难题。本文主要分析了爆炸恐怖活动规律、搜排爆装备技术和防护技术现状,研究了爆炸物探测和防排爆的技术途径,针对现有装备技术的局限性提出了研究的方向和思路。

排爆机器人训练仿真系统中的碰撞检测技术

精确的碰撞检测对提高虚拟现实系统的沉浸性、真实感至关重要。但是Vega只对碰撞检测提供了有限的支持,为提高碰撞检测的实时性和精确度,提出了分块设置掩码、动态加载相交矢量、在运动物体易发生碰撞的部位放置相交矢量以及物体高速运动时引进距离因子等方法。有效的解决了排爆机器人训练仿真系统中遇到的各种碰撞检测问题。

排爆机器人双目立体视觉系统的研究和开发

为了辅助公安人员更好地完成排爆工作,设计和开发了一个带双目立体视觉系统的排爆机器人。该视觉系统使用Matlab7.0和机器视觉软件EVision的EasyMatch库进行开发,能实时捕获排爆机器人周围的图像信息、进行摄像机标定、图像预处理、立体图像匹配、求取可疑目标物的特征点的立体坐标,并把图像实时显示在控制台,控制排爆机器人准确地抓取可疑目标物。该机器人视觉系统成功地抓取实验,表明了它在精度上能够满足排爆机器人的项目要求。

排爆机器人的研究现状及其关键技术

综述了排爆机器人的国内外研究现状,介绍了排爆机器人的移动机构、基于计算机视觉的精确定位、导航、定位和路径规划、通讯和控制系统、多传感器信息融合等关键技术;并指出了此领域中存在的问题,提出了排爆机器人在标准化、模块化、控制系统智能化、通讯系统网络化等方面的发展趋势,为它的进一步设计与开发提供了一些有用的信息。

排爆机器人机械臂控制系统设计

针对远程控制排爆机器人机械臂能否精确定位并完成排爆任务的问题,将运动学、动力学分析方法与分布式控制理论应用到机械臂控制系统设计中,对机械臂的运动特征与实用控制原理进行分析研究,对机械臂控制系统的硬件、软件分别进行了具体设计,确定了总体结构与主要部件参数,硬件上采用以LPC2378为核心的主控制器、LPC2368为核心的协处理器架构的控制系统,软件上采用CAN 2.0B总线技术完成主控制器与协处理器间通讯,提出了一种基于模块化设计与多传感器信息融合的机械臂控制系统,并在多种条件下进行仿真测试。研究结果表明,该排爆机器人机械臂各项技术指标基本达到设计要求,能够较好地实现远程视频定位控制、拆除剪断引爆器和搬运爆炸物,具备一定的反恐排爆能力。

基于Ansys WorkBench的排爆机器人机械手静力学分析

现建立了一种排爆机器人六自由度机械手的模型。利用Ansys WorkBench软件建立了机械手的静力学模型,并对其进行了静力学分析,得出了机械手大臂和小臂等重要部件的应力、应变图。不仅证明了机械结构的可行性,也为相关数据的设计提供了依据。

基于模型预测控制的排爆机器人轨迹跟踪算法研究

排爆机器人在复杂、危险环境下代替人作业拥有非常重要的地位。排爆机器人对期望轨迹的跟踪是避免发生危险最重要的环节。基于模型预测控制算法提出了排爆机器人末端轨迹跟踪算法。给出了机械臂状态空间的离散模型,已知当前时刻位置状态和下一时刻位置输入状态,预测未来某时域内的输出状态;然后根据给定性能指标和约束条件,求解未来一段时域内的输入序列,对实际输出进行反馈校正;最后,采用实验仿真对比测试,验证了该算法的有效实时性,结果表明,基于模型预测控制的机器人末端轨迹跟踪算法具有良好的动态实时跟踪能力,实现了目标轨迹的有效跟踪。