文献综述
1.研究的目的和意义
我国已成为世界煤炭开采和消耗的第一大国，也是发生煤矿安全事故最多的国家。 如何及时有效的发现被困幸存者并实施快速的救援是头等大事。然而复杂危险的灾后环境常常会给救援工作带来困难。危险物质、大火、易燃易爆炸气体、不稳定的结构等等危险因素的存在，时常威胁到救援队员的生命安全，阻碍救援工作的快速开展。如何能够在最少人员伤亡的前提下快速高效的开展救援工作一直是重点研究的问题。煤矿也是最复杂、最危险的工作环境之一，在发生安全故事之后，常常会因为井下危险的环境而阻碍救援人员深入井下开展工作。血的事实告诉我们，没有高效的生命搜索定位装备，没有实用的应急救助设备。在灾害发生之后，我们就无力营救被困的矿工，无法为同胞提供应有的帮助。开展应急救灾搜索定位装备的研究是当前亟待解决的重大课题。它关系到建设和谐社会主义的理念能否体现，关系到人权和国际声誉。搜救机器人作为一种高效的搜救定位工具已经开始在灾害救助中崭露头角。像煤矿井下这类环境恶劣的情况下，正是搜救机器人的理想工作场合。
2 国内外搜救机器人状况及趋势
（1）我国搜救机器人的现状
我国搜救机器人起步较晚，但是近年来引起了越来越多的关注并取得了一定的成果，沈阳自动化研究所、哈尔滨工业大学、国防科技大学、上海交通大学、广东富卫公司等机构都设计了自己的搜救系统。2005年中科院沈阳自动化研究所与日本国际救援系统研究院联合成立的“中日救援与安全机器人技术研究中心”在沈阳揭牌成立，这标志着我国的搜救机器人研究进入了一个更快加速发展的时期，2006年6月22日，由中国矿业大学可靠性与救灾机器人研究所研制的国内首台煤矿搜救机器人在徐州诞生。这台煤矿搜救机器人采用自主避障和遥控引导相结合的行走控制方式，能在煤矿灾害发生后深入事故现场，探测火灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、搜救声源等信息，并实时回传采集到的信息和图像，为救灾指挥人员提供重要的灾害信息。同时，机器人还能携带急救药品、生命维持液、视频和千斤顶、撬棍等自救工具以协助被困人员实施自救和逃生。2006年11月8日，山东省科学院自动化研究所联合沈阳新松机器人有限公司申报的山东省2006年自主创新重大科技专项——井下探险搜救机器人的研究正式通过审批。该项目将开展适合井下复杂路况和环境的探险搜救机器人的研究，对探险搜救机器人测量瓦斯等气体、环境参数、生命探测等以及防水、防爆和无线通讯等方面的关键技术进行攻克，建立完善的探险搜救机器人开发和实验环境，完成井下搜救机器人和搜救机器人的研制和示范应用。
（2）国外搜救机器人的发展过程及现状
目前美国及日本的灾害机器人研究机构已经开始大量参加实际灾害救援行动，通过与消防部门、灾害应急机构等部门的合作，不断积累实际救灾经验、从这些实际需要出发来修改和完善搜救机器人的设计，以提高机器人对实际灾害行动的适应能力。另外，为了促进国际间的灾害搜救机器人相互交流，国际机器人联合会每年举报一次搜救机器人大赛。2003年澳大利亚SIMTARS煤矿研究人员与美国机器人辅助救援中心（CRASAR）合作。开发了一个煤矿灾害搜救机器人，并在澳大利亚昆士兰州的15米地下训练场进行了试验。这个机器人专门是为了矿山灾害而研制。它的尺寸大小像一个蜂蜜罐子，它可以通过地面的钻孔进入煤矿井下然后爬过障碍物和泥浆，利用传感器搜寻被困矿工，探测有毒或者可燃性气体，还可以将地面供气供水软管拖到被困矿工身边，给他们新鲜的空气和水。这种机器人在通过钻孔时像一条蛇一样将自己挤过岩石，一旦到达井下地面，它就像一个小型坦克一样移动，搜寻被困矿工。CRASAR希望能够进一步为该机器人添加新型的医学传感器让救援义务人员能够通过观看、交谈、诊断的方式来了解被困矿工的健康状况。
综上所述，在科技水平与市场需求的推动下，救援机器人等新式装备正加速发展，日益多样化、专业化，功能也不断增强，为完善救援体系，提升救援作业能力，争取黄金救援时间提供了越发重要的作用。在机器人产业整体加速发展的大势下，救援机器人的优势与前景也正吸引着市场的高度关注。并且，在政府层面，不仅是我国、全球主要国家都在大力发展救援机器人，以更好地应对灾害。虽然我国目前搜救机器人不如其他国家发达，但我们正在努力。 本课题就井下搜救探测机器人进行结构设计，所以本课题具有相当大的研究意义。
参考文献：
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