基于開放式架構的模塊化排爆機器人關鍵技術研究.pdf

1、本研究借鑒PC機的發(fā)展模式，提出以模塊化為基礎的開放式架構單兵反恐機器人系統(tǒng)構建理念。通過對即插即用技術的研究與突破，實現(xiàn)支持模塊互連軟硬件技術的開發(fā)，同時通過多傳感器信息融合技術、多模態(tài)智能人機交互技術的研究，完成能夠全天候、全地形適應的輕型單兵背負機器人移動平臺子系統(tǒng)和搭載多自由度的靈巧手臂子系統(tǒng)以及便攜式操控終端子系統(tǒng)的反恐機器人產(chǎn)品系統(tǒng)的研制。
　　 本項目重點研究了排爆機器人的幾個關鍵技術:
　　 (1)借鑒P

2、C機發(fā)展模式，通過智能機器人功能的分布式研究，通過運動單元、驅(qū)動單元、控制單元、信息感知單元的模塊化，構建允許第三方參與的開放式機器人架構。
　　 (2)針對開放式模塊化機器人架構理念，實現(xiàn)以即插即用技術為基礎的硬件技術、接口技術、通訊技術以及軟件技術，方便后續(xù)擴展的功能模塊與搭載設備的即插即用。進行關鍵功能模塊的開發(fā)，其中包括通訊模塊，傳感器模塊，人機交互模塊，并基于嵌入式技術對各功能模塊進行分布式構建，方便用戶根據(jù)自身需求增

3、減功能模塊。
　　 (3)針對傳感器感知模塊，通過分析多傳感器獲取的冗余檢測信息，通過多傳感器信息融合技術的研究，提高系統(tǒng)在復雜、動態(tài)、不確定或未知環(huán)境下決策信息的準確性，從而提高整機系統(tǒng)的安全性與可靠性。
　　 (4)針對基于開放式架構的單兵反恐機器人系統(tǒng)的控制，通過多模態(tài)智能人機交互技術的研究，利用圖像處理、計算機視覺、語音交互、姿態(tài)與位置識別技術進行人機控制界面設計，提高系統(tǒng)應用的交互功能，實現(xiàn)對反恐排爆機器人的智

4、能化控制。
　　 (5)研究機器人的防水技術、耐沖擊技術、耐溫濕技術、抗靜電技術，并進行單元級與系統(tǒng)級條件下的試驗測試。
　　 項目研制成功便攜式排爆機器人系統(tǒng)，僅有23kg，可單兵背負;負載能力達到60kg，最大運動速度達到1.4m/s;防水設計，可以全天候、全地形行走，可以進入大部分狹窄的危險場景，包括:飛機、火車、公交車、鐵路、建筑廢墟、化工場所、核輻射場所等。該機器人方便攜帶，能方便裝載在現(xiàn)有的任何排爆車上，一旦