搜救機器人運動控制系統(tǒng)完善與改進.pdf

1、搜救機器人在災(zāi)難救援方面有著巨大的應(yīng)用潛力,它可以代替救援人員首先進入救災(zāi)現(xiàn)場采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),給下一步的救援行動提供重要信息。針對救援環(huán)境的特殊性,搜救機器人需要具備多項功能,例如靈活的越障避障能力、多項環(huán)境感知能力、高效通信能力等。在完成了搜救機器人的各項基本功能基礎(chǔ)上,為了增強搜救機器人的實用性,非常有必要進一步研究機器人的定位系統(tǒng)與姿態(tài)保護系統(tǒng)設(shè)計。
　　 機器人的定位技術(shù)種類繁多,其中一種簡單有效的方法是航位推算法。本文設(shè)

2、計了基于光電編碼器的定位系統(tǒng),給出詳細的電路設(shè)計,并進行了實驗,給出實驗結(jié)果與分析。針對光電編碼器系統(tǒng)誤差比較大的缺點,提出兩種可行的補償方式,一是軟件補償,二是通過測量航向角進行補償。
　　 搜救機器人在井下特殊環(huán)境中工作,需要具備一定的自我保護能力。因此,進行了利用傾角傳感器所做的姿態(tài)保護設(shè)計,機器人在面臨翻車危險時可以做出及時反應(yīng),自身采取一定措施的同時也可以接受來自操作人員的安全行駛命令。選擇傾角傳感器而不選功能更強大的

3、慣性測量儀器的原因,在論文中也給出了分析與說明。
　　 近幾年興起的視覺里程計技術(shù)具有信息量大、適用范圍廣等優(yōu)點,既可以求出機器人的位置變化,還可以得到機器人的姿態(tài)變化。為了將來在搜救機器人平臺上應(yīng)用視覺里程計,研究了視覺里程計的常用框架,包括特征提取、特征匹配、攝像機標定以及運動估計,分析了視覺里程計每一步常用方法,并給出部分實驗結(jié)果,為視覺里程計與航位推算法和姿態(tài)保護等融合運用打下基礎(chǔ)。最后,總結(jié)了研究工作中的不足,展望未來