李騰政

摘 要：本文主要闡述了一種多功能智能救援小車的功能和應(yīng)用范圍，并對(duì)該小車的整體設(shè)計(jì)和功能方案做了研究。

關(guān)鍵詞：多功能 智能 救援小車 設(shè)計(jì)

1、前言

近幾年我國的自然災(zāi)害越演越烈，給人民的財(cái)產(chǎn)、生活、交通安全帶來重大的安全隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì)自2008年起，罕見的冰雪天氣卷席南方致使黔東南大地遭受1984年以來最大的冰雪災(zāi)害。致使其下轄的多個(gè)市縣供電系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，并且致使受災(zāi)戶數(shù)累計(jì)多達(dá)12.98萬戶之多。2008年汶川發(fā)生的8級(jí)特大地震，致使四川遇難和失蹤人數(shù)高達(dá)87000人，直接經(jīng)濟(jì)損失8451億之多，經(jīng)濟(jì)狀態(tài)倒退五年之多。除此以外，每年雨季到來時(shí)我國部分山區(qū)泥石流不斷，因?yàn)榫仍ぷ鳠o法及時(shí)展開導(dǎo)致的人數(shù)傷亡和損失無法估量。可見自然災(zāi)害對(duì)于交通安全產(chǎn)生和人民財(cái)產(chǎn)安全的嚴(yán)重影響，因此最大程度的降低自然災(zāi)害對(duì)人民財(cái)產(chǎn)安全造成的危害是迫在眉睫的。結(jié)合我國現(xiàn)在的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展情況，開展多功能智能救援車技術(shù)的研究，研究開發(fā)有針對(duì)性的智能救援工具，已成為時(shí)下一個(gè)重要而緊迫的課題。

2、多功能智能救援車的技術(shù)概況

2.1 多功能智能救援小車的發(fā)展趨勢(shì)

目前，國外智能救援車的主要發(fā)展趨勢(shì)有一下幾大方向：（1）全自動(dòng)電液雙控制系統(tǒng)，可使智能救援車在作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力的功能，使救援速度自動(dòng)適應(yīng)救援環(huán)境變化，由此也保證了在救援時(shí)候高效率的要求。（2）向可以參加多種復(fù)雜環(huán)境的救援車方向發(fā)展，提高了救援車的使用效率以及拓寬了機(jī)器的使用范圍。（3）研制具有仿形能力的多功能智能救援車，加強(qiáng)保護(hù)救援過程中的傷員，提高智能救援車的適應(yīng)能力，并逐步向高速度、智能、多學(xué)科融合一體化方向發(fā)展。

2.2、多功能智能救援小車基本方案與功能

本課題研究目的就是本著實(shí)用的設(shè)計(jì)思想，充分考慮到了生產(chǎn)需求、使用需求、環(huán)境需求、經(jīng)濟(jì)需求等一系列的因素，追求實(shí)現(xiàn)合理設(shè)計(jì)的多功能智能救援小車。本次設(shè)計(jì)涉及到的領(lǐng)域有電子、機(jī)械原理、信息科學(xué)、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，是一個(gè)綜合性的應(yīng)用研究課題。設(shè)計(jì)以高效實(shí)用、最大限度保護(hù)傷員為目的的多功能智能救援車，設(shè)計(jì)過程中通過了較長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)調(diào)查，根據(jù)現(xiàn)有的資料，工藝，設(shè)備及發(fā)展趨勢(shì)，從而較為完整的完成了多功能智能救援車的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)，并將通過試驗(yàn)和修正保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。使其成為易于維護(hù)和進(jìn)一步進(jìn)行功能擴(kuò)展，盡筆者的思想理念推動(dòng)產(chǎn)生一種全新的多功能智能救援車設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)模式，進(jìn)而推動(dòng)多功能救援車的設(shè)計(jì)進(jìn)步及革命。

3、救援小車整體方案比較與選擇

根據(jù)本設(shè)計(jì)要滿足的基本要求，結(jié)合本設(shè)計(jì)任務(wù)主要完成智能救援小車的自動(dòng)避障、循跡、檢測(cè)金屬、撿取金屬并且轉(zhuǎn)移到安全位置、顯示行駛時(shí)間等一系列的工作，同時(shí)對(duì)行駛過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。根據(jù)以上要完成的相應(yīng)功能，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體最終劃分為以下的幾個(gè)基本模塊：電源模塊、直流減速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、尋跡探測(cè)模塊、避障模塊、金屬檢測(cè)與轉(zhuǎn)移模塊、行駛時(shí)間顯示模塊。本設(shè)計(jì)中小車主要模塊結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

方案一、購買標(biāo)準(zhǔn)智能車模型

標(biāo)準(zhǔn)的智能車模型具有組裝完整的車輪和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)模塊以及搭載各種控制器的合適位置，此外標(biāo)準(zhǔn)車模還有減震裝置，對(duì)小車行駛過程中的顛簸有一定的緩沖作用，從而減輕對(duì)傳感器精確度的影響。標(biāo)準(zhǔn)的智能車模型還具有以下的優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)智能車模型空間優(yōu)化合理，可以在合適的位置安放自己設(shè)計(jì)的PCB板子安裝起來比較方便。標(biāo)準(zhǔn)的智能車模型也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，如搭載的減速電機(jī)都是塑料齒輪，這一來在較為惡劣的工作環(huán)境時(shí)候很可能會(huì)出現(xiàn)齒輪因?yàn)榕ぞ剡^大而扭斷的情況。其次，標(biāo)準(zhǔn)智能車模型雖然是空間優(yōu)化合理，但是對(duì)不同的設(shè)計(jì)者布置線路的喜好不同也會(huì)出現(xiàn)不好的結(jié)果從而影響信號(hào)精度。

方案二、自行訂制智能車

根據(jù)自己實(shí)際設(shè)計(jì)的搶險(xiǎn)車的尺寸，自己手工制作車的底盤和搭載線路板的支架。并且可以根據(jù)智能車的工作情況自行選擇減速電機(jī)的型號(hào)，從而解決在工作過程中可能出現(xiàn)的齒輪斷裂的情況。自行設(shè)計(jì)救援小車的車模，能更好的滿足本設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)的一些列要求。

綜上所述，在本設(shè)計(jì)基本要求可以滿足的前提下，考慮到智能救援車復(fù)雜多變的工作環(huán)境等因素，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用方案二中自制救援小車模型的方法。

三、結(jié)束語

隨著城市化進(jìn)程的加速，在人口稠密的都市出現(xiàn)越來越多的高樓建筑，提升了都市的空間利用性，而就高樓建筑的意外災(zāi)害來說，火災(zāi)算是發(fā)生最為頻繁，且為最需注意防范的，這個(gè)時(shí)候也需要多功能救援小車，而且在雪災(zāi)或者洪水泛濫的季節(jié)，多功能救援小車更是發(fā)揮作用的時(shí)候了。除此以外，每年雨季到來時(shí)我國部分山區(qū)泥石流不斷，因?yàn)榫仍ぷ鳠o法及時(shí)展開導(dǎo)致的人數(shù)傷亡和損失無法估量?？梢娮匀粸?zāi)害對(duì)于交通安全產(chǎn)生和人民財(cái)產(chǎn)安全的嚴(yán)重影響，因此最大程度的降低自然災(zāi)害對(duì)人民財(cái)產(chǎn)安全造成的危害是迫在眉睫的。結(jié)合我國現(xiàn)在的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展情況，開展多功能智能救援車技術(shù)的研究，研究開發(fā)有針對(duì)性的智能救援工具，已成為時(shí)下一個(gè)重要而緊迫的課題。