腿式彈跳機(jī)器人的搭載回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，對(duì)機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)能力提出了新的挑戰(zhàn)。憑借出色的越障性能，小型彈跳機(jī)器人非常適用于狹窄空間和多障礙環(huán)境，但也因體型和續(xù)航能力限制，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)距離工作;此外，考慮到環(huán)境的復(fù)雜性，單一的彈跳機(jī)器人可能無(wú)法完成任務(wù)，本文基于實(shí)驗(yàn)室研制的腿式彈跳機(jī)器人，設(shè)計(jì)了搭載檢測(cè)平臺(tái)，組建了子母機(jī)器人系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了子母機(jī)器人的相對(duì)定位方法及子機(jī)器人搭載回收策略。
　　首先，規(guī)劃了搭載回收系統(tǒng)的兩大研究對(duì)象—

2、—彈跳機(jī)器人和搭載機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)早期研制的彈跳機(jī)器人的不足，提出兩種彈跳機(jī)器人自復(fù)位和航向調(diào)節(jié)方法，有效提升了彈跳機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。設(shè)計(jì)了安裝在彈跳機(jī)器人頭部用于位姿檢測(cè)的雙面圓形色標(biāo)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。完成了彈跳機(jī)器人傳感與控制電路設(shè)計(jì)，操作者或搭載機(jī)器人可無(wú)線控制彈跳機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)了搭載機(jī)器人硬件系統(tǒng)，包括車(chē)體子系統(tǒng)、RGB-D信息反饋?zhàn)酉到y(tǒng)、無(wú)線通信子系統(tǒng)和監(jiān)控終端。
　　其次，在硬件基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了彈跳機(jī)器人檢測(cè)方法及回收

3、策略，對(duì)基于RGB-D信息的位姿檢測(cè)方法進(jìn)行了研究，提出基于顏色識(shí)別的搭載機(jī)器人和彈跳機(jī)器人相對(duì)航向角檢測(cè)方法，提出基于彩色和深度圖像匹配原理的子母機(jī)器人間距離檢測(cè)方法。特別地，提出一種基于子母機(jī)器人動(dòng)態(tài)協(xié)作的抗背景干擾檢測(cè)方法，彌補(bǔ)了面積過(guò)濾法的不足，能在眾多的干擾物中準(zhǔn)確定位彈跳機(jī)器人。
　　最后，對(duì)子母機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)性能及搭載回收相關(guān)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在增加了色標(biāo)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等負(fù)重后，彈跳機(jī)器人可彈跳75cm高，30cm遠(yuǎn)