移動(dòng)救援機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能移動(dòng)機(jī)器人在人們生活中的需求和應(yīng)用越來越多,近幾年移動(dòng)機(jī)器人在各種災(zāi)害發(fā)生后的救援行動(dòng)中表現(xiàn)突出,越來越受到人們的重視。搜索和救援機(jī)器人是在自然災(zāi)害、事故等突發(fā)事件發(fā)生時(shí),代替搜救人員進(jìn)入現(xiàn)場執(zhí)行搜救探測任務(wù)的移動(dòng)機(jī)器人,這類智能移動(dòng)機(jī)器人通常采用遠(yuǎn)程操控或半自主的方式進(jìn)入災(zāi)害發(fā)生現(xiàn)場,利用攜帶的各類傳感器設(shè)備和攝像機(jī)探測未知環(huán)境信息并傳遞給救災(zāi)人員進(jìn)行分析。由于運(yùn)行環(huán)境和工作任務(wù)的特殊性,監(jiān)測系統(tǒng)在救援機(jī)器

2、人系統(tǒng)中具有十分重要的作用。
　　目前救援機(jī)器人的監(jiān)測系統(tǒng),大多只是單一的采用攝像機(jī)采集機(jī)器人和環(huán)境的圖像信息,這種方法存在很多缺點(diǎn)和不足,如受傳輸速率、視角遮擋和環(huán)境光線等的影響。本文通過分析移動(dòng)救援機(jī)器人的功能及關(guān)鍵技術(shù),確定了實(shí)際救援中需要監(jiān)測的多項(xiàng)指標(biāo),然后設(shè)計(jì)完成了功能比較完善的移動(dòng)救援機(jī)器人自身及環(huán)境信息遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。
　　首先利用慣性傳感器、GPS及其它硬件設(shè)備采集機(jī)器人自身及周圍環(huán)境數(shù)據(jù),并通過慣性導(dǎo)航解算和

3、數(shù)據(jù)融合方法得出機(jī)器人的實(shí)時(shí)姿態(tài)和位置信息;其次通過對(duì)比現(xiàn)有的無線通信技術(shù),選用ZigBee強(qiáng)大的組網(wǎng)功能將采集信息傳送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控計(jì)算機(jī);最后在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上,利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)開發(fā)了移動(dòng)救援機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)人機(jī)交互界面,監(jiān)測界面結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)和三維仿真技術(shù),保證了系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互特性。對(duì)整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測試表明,本文所設(shè)計(jì)的移動(dòng)救援機(jī)器人監(jiān)測系統(tǒng)可以精確的監(jiān)測機(jī)器人的狀態(tài)和救援環(huán)境信息,并通過人機(jī)交互界面將信息清晰地