微型抗冲击应急监测机器人创成设计研究

来源：振动与冲击杂志2025年第19期北京时间：

作者：马龙，刘英杰，常睿，张玥zyue8@tsinghua.org.cn，蔡月日

单位：1. 煤炭科学研究总院有限公司应急科学研究院， 北京100013；2. 煤炭科学技术研究院有限公司， 北京100013；3. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院， 北京100191

摘要：针对当前应急监测机器人在面对矿山事故、灾害应急等高风险复杂救援环境时存在部署难度大、抗冲击能力不足等问题，提出一种微型抗冲击应急监测机器人的设计理念。通过柔性结构板和柔性铰链的组合布局，实现微型机器人结构柔度和刚度的合理分配，进而实现通过结构柔性变形吸收冲击能量的目标，通过柔性车身模块、驱动结构以及轮轴结构之间的相互配合，使机器人结构具备弹性转动和大变形能力，能够在坠落、碰撞等高冲击环境中保持结构完整性，同时具备良好的运动性能和灵活部署能力。基于上述创成设计理念，研制微型抗冲击应急监测机器人MKYJ-R1样机，进行运动性能与抗冲击能力测试实验。实验结果表明，该机器人车身尺寸与质量可满足狭小复杂作业环境下的快速部署需求，具备灵活运动能力，可实现对作业环境气体与图像的监测，同时可承受6m以上的坠落冲击，并且以四轮着地的姿态坠落较为安全。该研究成果将机器人的微型化设计与抗冲击设计进行了有效融合，为微型抗冲击应急监测机器人在矿山救援、灾害应急等场景中的大规模应用提供了技术基础和理论支持。<br>

关键词：应急监测；微型抗冲击；柔性框架；机构创成；灵活运动