Packbot机器人.doc

Packbot机器人PackBot 510多任务机器人由士兵该机器人采用Aware 2.0版机器人智能软件，适应性较强，其模块化数字架构适合各种可互换载荷，使其可执行多种任务。依据任务需求和操作人员的参数选择，该机器人可快速改装。Aware 2.0版机器人智能软件允许机器人自主操作，从而降低操作人员工作负荷，提高态势感知能力。iRobot公司的510Packbot机器人是世界上经过战争环境测试的、最成功的机器人之一。目前，伊拉克和阿富汗战场的士兵正在使用这种机器人以在安全的距离内来执行危险的任务。510Packbot机器人能确认并解除路边炸弹、汽车炸弹以及其他简易爆炸装置（IED）的威胁，它同样适用于执行其他任务，其中包括侦察和清道等任务。iRobot PackBot使用坦克履带行走，装有摄像头，士兵可以远程遥控机器人。iRobot PackBot的一个重要功能就是排除未引爆的炸弹和地雷。PackBo长0.87米，宽0.51米，高0.18米，重18公斤。“Packbot”意指“背包机器人”，“Packbot”的最大时速可达14公里，每次充电后行驶距离能超过13公里，同时涉水深度可达3米。该型机器人十分机警，能捕捉到躲在暗处的杀手们的一举一动。它的底盘装有全球定位系统(GPS)、电子指南针和温度探测仪，设计成方形的“头部”可以伸出能识别“黑枪”的摄像机。它还能通过声波定位仪、激光扫描仪、微波雷达等多种装置准确捕捉敌方狙击手的方位，并向随行的士兵“通风报信”。器人十分结实，即使从1.8米的高度摔在硬质混凝土上，也会毫发无伤。iRobot的另一种较小型“PackBot”机器人现服役于美国军队，这个“PackBot”搭配了一个爆炸物感应系统，有效地探测炸弹。目前这种探测系统还处于实验阶段。测出炸弹，拆之。另一种“PackBot”机器人可以进行挖掘和拆弹工作。他配备了称为“explosive ordnance disposal”(eod)和工程师的全套工具，可以对土壤进行挖掘，然后举起相当于自身重量2倍的炸弹。这个也是“PackBot”系列中的一员，装备了单个“锤子”，适用于不需要那么强的火力压制，只有一个“锤子”，所以用比“Warrior”小一些的“PackBot”就足够搭载了。同样使用“PackBot”平台的这种探测机器人是一个出色的侦察员，它可以无声无息的按战斗需要完成监视工作。这种iRobot SUGV的机器人是一种小型地面探测车，重量仅为30磅。它带有一个称为“tactical head”的头部，还有一个相机、一个红外感应器和一个可即时传送影像的摄像头。这个“PackBot”配备了一个高灵敏度声音探测仪，可以探测到远处物体发出的微小声音。有了它，军队再不用担心敌人狙击手的存在，因为再好的狙击手也会发出极微小的声音，一旦被它探测到，它会自动定位这个狙击手，然后把信息传给使用者。 第二代PackBot 510炸弹清除机器人 携带方便 第二代PackBot 510机器人操作手柄 第二代PackBot 510炸弹清除机器人质量更轻，速度更快，动力更强，越障能力和可靠性更高。PackBot 510炸弹清除机器人仅重19公斤，可以携带超过20公斤的装备，该型机器人的控制器无论从外形还是使用方法，都十分类似于平常人们玩电子游戏的手柄，因此，训练和使用起来十分简便，因为绝大多数美军士兵都玩过电子游戏。 无线控制器可以在千米之外操控PackBot机器人，根据执行任务的不同，改型机器人可持续执行任务2至12小时。 当PackBot机器人执行任务时，美国大兵只需坐着观看一台紧凑型摄像机显示器（28168英寸），相关信息就会一目了然。 当合适的任务来临时，这种机器人只需从窗户扔进建筑物内，任务即可开始执行，其最大速度可达每秒2.5米，一次充电可以行驶10公里， 第二代PackBot 510机器人还能防水，可攀登楼梯，每台造价9万美元。 除了军队，美国警方反恐特警组对它也是宠爱有加。(张加军)packbot的主体结构就是它的履带式底盘，其控制系统和模块负载区则位于履带之间的区域。其主体框架非常小巧，动力系统为小型静音电动马达，由车载电池供电，电池模块位于履带间的空隙处，可更换。已配备爆炸物拆除机械臂（EOD套件）的packbot系列最新型-510型为例，其主要诸元：携带两块电池时系统总质量为30.87kg（平台自身重约18kg），前履带不展开时系统总长为810mm（展开180度角后长1020mm）、卸下前置履带后系通宽410mm、（带前置履带式宽520mm）、机械臂处于收缩状态时高410mm、（完全展开后最高为2210mm）。在结构设计上，packbot的最大亮点是两只履带主动轮外侧附配有可拆卸式前置履带。这两可拆卸式前置履带并非标新立异，而是针对packbot本身尺寸较小的特点特意设计的，它对提高底盘的越障能力、增大主履带的拖拽力都很有帮助。Packbot的另一种设计巧妙之处在于其搭载的负载模块多采用肘式设计，携带时可以折叠收放在两履带之间。Packbot的电池模块采用低成本的镍铬可充电电池组。根据packbot所执行任务的性质，标配的两块电池可使用212小时，如果需要延长任务时间，还可以再加装两块电池，是续航时间达到424小时。Packbot的机械臂总长为2030mm，全伸展时可举起4.5kg的重物，最大限度可举起13.6kg的重物。全臂4个肘节共有8个独立的自由关节，分别为：肩部万向转轴（与底盘相连）、肩部轴（0220度旋转）、肘节1、肘节2(两者皆可在0340度间旋转)、万向机械爪、机械爪夹头（0180度开合）、万向爪夹头和爪夹头斜面（0220度开合）。全系统共配有4个摄像头,分别用于完成行驶监控、任务操作监控。它的行驶监控由1个广角单色低光CCD负责，安装在底盘下部，俯仰角220度，即可向上监控机械臂运作，也可向下详查车体前地面状况;操作监控由1个安装在机械臂端、具有12倍变焦能力的彩色CCD和两个安装在其他位置的辅助CCD构成，通过它们可多角度、多方位的观察机械爪的动作。Packbot的越障能力也值得称道。Packbot“身材”短小，重心很低，其他一些大型无人平台所难以克服的宽沟、斜面和陡坡，对packbot来说完全不成问题。其道理就像马匹遇到无法越过的宽沟时只得绕道而行，而蚂蚁却能无视障碍的存在，直接从沟底爬过一样。而且，在攀爬超过60度以上的斜坡时，packbot的前置履带会调整到与主履带重合的位置，由于两套履带同轴，转动方向也相同，接地面积的增大强化了packbot的爬坡能力。而对于更陡的斜坡，irobot公司还为packbot配置了爬坡专用履带，该履带的齿轮廓更粗大，应付爬坡更为轻松自如。当然对于身材短小的机器人来说，其他大型平台丝毫不构成障碍的台阶、矮墙等，这类机器人就难以逾越了。在这种情况下，packbot特有的前置履带再次发挥作用-当前置履带向前伸展开与主履带形成一定角度后，就能使packbot攀上一定高度的垂直障碍。比如，遇到较高的台阶时，packbot前置履带会向前展开搭上台阶边沿，在前后两幅履带的共同驱动下，就能翻过高阶。当然，packbot翻爬台阶的高度存在上限，根据它的翻越原理可轻易得出它的高限就是其前置履带的长度，即300mm左右。Packbot最大弊端是时速也较低，在平地时速只有14km，遇到危险时“杀身成仁”了。多用途机器人自2003年第一台packbot机器人正式服役以来，packbot取得了巨大的商业成功。如今，irobot公司为packbot配置了几十种不同的配件、组件，除去一些比较常用的组件，如传感器、机械臂外，有些组件可能是第一次装配在战场机器人上，比如，轻武器系统上常用的皮卡汀尼导轨。通过导轨，操作人员便可将战术灯、额外的传感器、粉碎玻璃或混凝土层的钻头以及激光指示装置之类的小附件装配到packbot上。这是考虑到packbot可以通过通风管道、下水道系统进入建筑物内部，或进入恐怖分子藏匿的坑道内进行侦察时，通过机械臂上的皮卡汀尼导轨加装各种附件可扩大其功能范围。/皮卡汀尼导轨包括一系列凸起，横截面呈T字形，凸起之间是平滑的缺口。凸起高度0.118英寸（合3.00毫米），凸起宽度0