機械協同控制是智能排爆機器人的關鍵執行層,其通過多關節機械臂與末端執行器的精密配合實現危險物品的轉移與銷毀。以aunav.NEXT的雙臂系統為例,主機械臂采用7自由度設計,較大負載達250公斤,關節扭矩超過360N·m,可完成360度無死角操作;副機械臂則配備氣動柔性手爪,通過壓力傳感器實現0.1N至10N的力反饋控制,確保抓取爆破物時既不會因夾持力過大引發意外,也不會因力度不足導致滑落,該機器人通過雙臂協同完成夾持-轉移-銷毀全流程:此外,其工具管理系統支持一鍵自動更換破拆鉗、X光檢測儀等12種工具,配合預設程序庫,可快速適配反恐排爆、核生化處置等不同場景需求。輪式物資運輸機器人配備力反饋系統,抓取易碎物品時自動調整作用力。佛山特情救援機器人

執行系統的精密控制是小型排爆機器人完成危險任務的關鍵。以中國科學院沈陽自動化研究所研制的靈蜥-H型機器人為例,其機械臂采用六自由度串聯結構,末端配備氣動柔性手爪,通過壓力傳感器實現0.1N級的夾持力反饋。系統會自動將夾持力控制在5N以內,避免因過度擠壓引發殉爆。機械臂關節處安裝的編碼器可實時監測角度偏差,配合逆運動學算法,使手爪在30厘米工作半徑內達到±0.5毫米的定位精度。在2022年上海進博會安保中,該機器人成功從觀眾席下方取出模擬爆破裝置,其機械臂在伸展過程中通過力控算法自動調整軌跡,確保與周圍座椅保持10厘米以上安全距離。上海排爆機器人現價輪式物資運輸機器人搭載具身智能系統,通過仿真數據訓練提升環境適應能力。

機械臂系統是中型單擺臂履帶排爆機器人的重要作業單元。以凌天EOD-R30搭載的6自由度液壓機械臂為例,其臂長1.55米,采用仿生關節設計,肩關節旋轉范圍達180°,肘關節彎曲角度160°,腕關節可360°旋轉,配合夾爪的240mm開口幅度,能精確抓取直徑20cm以內的爆破物。在水平伸展狀態下,機械臂仍可穩定操控10kg重物,垂直抓舉力達50kg,滿足對疑似爆破裝置的轉移需求。更關鍵的是,機械臂集成高能爆破物銷毀器,可觸發銷毀器產生定向沖擊波,直接摧毀TNT當量500g以內的爆破物,避免傳統搬運方式可能引發的二次爆破風險。在2024年西南山區地震救援中,該機器人利用機械臂的精確操控,成功從倒塌建筑縫隙中取出未爆的危險物質,全程未觸發引信,彰顯了其處理高危物品的可靠性。
在控制層面,現代排爆機器人已實現有線/無線雙模操作,配合增強現實頭盔,操作員可透過機器人搭載的360度環視攝像頭與紅外熱成像儀,在濃煙、黑暗或沙塵環境中構建三維場景模型,通過力反饋手柄實現毫米級精度的遠程操控。例如,在2023年某國際反恐演習中,某型履帶式排爆機器人成功穿越模擬核設施的輻射污染區,利用機械臂內置的伽馬射線探測器定位隱藏爆破物。這種感知-決策-執行一體化的設計,使排爆作業從傳統的人海戰術轉向智能化、精確化,明顯提升了高危場景下的作業安全性與效率。物流分揀中心應用的輪式物資運輸機器人,分揀效率達800件/小時,誤差率低于0.1%。

中大型單擺臂履帶排爆機器人的工作原理建立在機械結構與動力系統的協同基礎上,其重要是通過履帶底盤與單擺臂的復合運動實現復雜地形下的穩定移動。以北京凌天研發的中型排爆機器人(第7代)為例,該機型采用履帶+前后雙擺臂結構,但單擺臂設計在簡化機械復雜度的同時,通過單獨驅動系統賦予擺臂靈活的越障能力。履帶部分由橡膠包裹的金屬骨架構成,表面設計防滑紋路以增強抓地力,內部通過主動輪、從動輪及支撐輪的聯動實現連續滾動。當機器人遇到樓梯、壕溝或碎石路時,單擺臂可通過直流伺服電機單獨調整角度——例如前擺臂向上抬起形成支撐點,后擺臂配合履帶推進形成爬行姿態,使機器人重心平穩過渡。這種設計既保留了履帶底盤的低重心特性,又通過擺臂的主動變形突破了傳統履帶機器人對斜坡角度的限制,實測可攀爬40°斜坡、跨越300毫米寬壕溝。輪式物資運輸機器人配備急停按鈕,可在緊急情況下手動觸發立即停止。貴州中大型單擺臂履帶排爆機器人
輪式物資運輸機器人采用防水等級IP67設計,可在雨天環境中正常作業。佛山特情救援機器人
智能大型排爆機器人的工作原理建立在多模態感知與機械協同控制的深度融合之上,其重要是通過多維度環境感知、自主決策與精確機械操作實現危險環境下的安全作業。以西班牙Proytecsa公司研發的aunav.NEXT雙臂排爆機器人為例,該設備搭載了12組高精度傳感器陣列,包括激光雷達、紅外熱成像儀、多光譜相機及四合一氣體探測器,可實時采集爆破物周邊32種危險氣體的濃度、溫度梯度、粉塵濃度及三維地形數據。其激光雷達系統以128線掃描技術構建厘米級精度的三維地圖,結合SLAM算法實現動態環境建模,使機器人能在復雜地形中自主規劃路徑。佛山特情救援機器人