小型環(huán)境感知遙操作機器人關鍵技術研究.pdf

1、上世紀初，許多世界知名高校和研究機構開始大力發(fā)展機器人相關技術，而在種類繁多的機器人中，環(huán)境感知機器人得到了研究者和相關機構的普遍重視。環(huán)境感知機器人，顧名思義就是一種用于對事故環(huán)境進行遠程探測感知并能夠執(zhí)行應急處置任務的機器人。它作為人類感觀和雙手的延伸，在未知環(huán)境探索、核電站巡檢、工業(yè)現(xiàn)場檢測和反恐排爆等領域具有廣泛的使用前景。特別是在日本福島核電站核發(fā)生泄漏事故后，先后有4種環(huán)境感知機器人代替人類進入現(xiàn)場，執(zhí)行了探測取樣和畫面拍攝

2、任務，為事故的應急處理提供了寶貴的決策依據(jù)。
　　本文分析了國內(nèi)外環(huán)境感知機器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢，指出了目前機器人中存在著環(huán)境感知能力和自主能力有限的問題，并提出將人的思維決策能力引入到機器人系統(tǒng)，通過人機交互遙操作的方法，設計了一種充分發(fā)揮人的判斷決策能力的小型環(huán)境感知遙操作機器人。緊接著介紹了本文設計的小型環(huán)境感知遙操作機器人和小型四自由度機械臂的機械結構。遵循模塊化、層次化和局部自主的設計原則，構建了由機器人電源管理及硬件

3、看門狗電路、機器人主控制器單元、機器人運動器單元、機械臂運動控制器單元、耐輻照攝像頭控制及伽馬劑量率儀接口電路、GPS定位模塊接口電路、SHT10溫濕度模塊接口電路和污水取樣控制模塊電路組成的基于CAN總線的機器人傳感控制系統(tǒng)，并詳細闡述了各模塊的軟硬件實現(xiàn)。
　　本文還針對小型環(huán)境感知操作機器人所從事工作的性質，按照完整性、直觀性和適應性的原則，設計了一種命令輸入方式簡潔、人機交互友好的便攜式遙操作控制器。并在此基礎上，擴展設計