侦察排爆移动机器人的现状及关键技术

该文论述了侦察排爆移动机器人在消防、公安、军事、核工业等主要领域中的广泛应用,阐明了对侦察排爆移动机器人进行研究的必要性,并对国内外最新的和比较典型的几种侦察排爆移动机器人及其性能特点进行了对比介绍,同时提出了研制侦察排爆移动机器人的一些关键技术。

小型地面侦察机器人移动载体技术研究

本文就侦察机器人移动载体作了详细分析,提出了提高机器人地形适应能力的带前摆臂的双节地面移动机器人结构,并对机器人越障过程中机器人整体及前摆臂的受力情况进行了分析,得出驱动力矩及各杆件的受力情况,为双节地面移动机器人技术的研究工作提供了一定的理论依据。最后进行机器人载体运动仿真分析,对爬越楼梯和穿越狭缝的作业环境进行仿真,通过三维动态显示直观地看出机器人载体机构的运动情况及行驶通过性情况。

基于动态预测目标轨迹和围捕点的多机器人围捕算法

为使围捕机器人快速地围捕移动目标,提出了一种基于动态预测目标轨迹和围捕点的多机器人围捕算法.随着目标的移动,动态更新采样点,用多项式拟合预测短期内目标可能到达的位置,并建立目标的安全域以禁止围捕机器人进入,从而避免目标主动逃逸.采用协商法为各机器人分配合适的期望围捕点,各机器人采用多侦查蚁协作算法迅速前往期望围捕点从而最终实施围捕.仿真实验结果表明:多机器人应用本算法可在复杂的障碍物环境中快速准确的围捕轨迹未知的移动目标,效果令人满意.

三自由度的侦察机器人系统

介绍了一种新型的三自由度侦察机器人系统。该机器人采用遥操作控制技术 ,可在监控人员的控制下调整头部姿态 ,并利用弹出机构和视觉系统实现有效的视觉侦察。该机器人系统由三自由度头部机构及伺服系统、弹出机构、视觉系统、GPS系统、通讯系统组成。利用 GPS系统可以随时完成对机器人的精确定位 ,利用超微型电机带动其轴上的反光片对周围环境进行观察 ,使系统的关键部件实现了微小型化。利用相关领域的技术成果 ,集成的系统取得了令人满意的效果。

面向侦察机器人的气动弹跳机构建模与分析

为提高侦察机器人的运动和生存能力,本文将弹跳运动与轮式运动相结合,建立了一种新型侦察机器人.本文以一种新颖的气动弹跳机构实现了机器人的弹跳运动,介绍了气动弹跳机构的特性,推导了气动弹跳过程中各耦合参量之间的关系,分析了弹跳高度的影响因素,并进一步提出调整换向气阀开关时间从而控制机器人弹跳高度的控制方案.最后,对所设计的气动弹跳机器人进行了越障分析和实验验证.结果表明了该侦察机器人气动弹跳机构的合理性和实用性.

微小型侦察机器人遥在控制系统

微小型侦察机器人遥在 ( tele presence)控制系统有机地把视觉临场感技术和机器人遥在控制技术结合在一起 ,显著地提高了遥在控制系统的性能。

利用GPRS系统控制移动机器人的方法研究

以移动探察机器人为平台,介绍了一种利用GPRS通讯系统控制机器人的新方法.重点介绍了对GPRS通信进行端到端加密的改进方法,该方法在ELGam al公开密钥算法中加入时间标志,增强了系统的安全性.最后,给出了实验结果.

微型抛投侦查机器人传动轴变形分析及优化

分析微型快换抛投式侦查机器人在实际5m高抛投实验中因着地时冲击力过大,导致机器人传动轴受力过大发生塑性变形的问题。通过有限元软件ANSYS Workbench/Explicit Dynamic对机器人模拟导致传动轴变形的跌落进行仿真实验。仿真结果找出传动轴发生变形的最薄弱的部位,并推算出最大等效应力。研究通过分析发现导致传动轴变形的主要原因有两个,一个是在机构设计中传动轴在轮毂与主体之间的间隙过大,另一个是材料本身的强度不够。为使传动轴能抵抗至少5m高的冲击,针对以上两个问题进行改进设计,在进行相同的实际抛投实验和仿真实验中,传动轴部分结构和抗弯曲强度明显提升,其没有发生明显的塑性变形。

移动探查机器人监督式控制器的设计与实现

本文介绍了一个野外探查机器人监督式控制器的设计与实现,介绍了机器人控制器的三种传统控制方法并比较了其优缺点,论证了在具体的机器人上应用监督式控制的优点,分析和讨论了其软硬件结构和功能,最后对这个具体的项目的控制器设计实现进行了总结和展望。

弹跳式机器人的发展现状

自主式移动机器人的最大挑战就是运动的灵活性,当前的很多机器人可在实验室的平滑地面上完成复杂的任务,然而遇到不可预测的复杂地形时却变得毫无用处,研制具有穿越建筑物楼梯、碎石、甚至森林和沙漠的弹跳式微型机器人非常困难。文中介绍了国内外弹跳式机器人的研究现状,并展望了我国弹跳式机器人的发展前景。

消防侦察机器人的系统集成原则

从灾害现场的实际要求出发 ,提出了消防侦察机器人需要面对的具体侦察任务、消防侦察机器人应该具备的基本功能 ,以及在系统的集成和应用过程中需要遵循的原则。

消防侦察机器人的设计与实现

为了减少火灾侦察过程中消防人员伤亡及提高侦察效率,设计研发了一款消防侦察机器人。该机器人采用带翻转臂的双履带车体作为移动载体,机身上搭载了云台摄像机、防水喇叭、轮廓指示灯带、发光导向绳、应急救援储物箱等设备。消防侦察机器人利用搭载的云台摄像机将火灾火情、被困人员等现场情况实时传输至外场监控系统,同时通过防水喇叭、轮廓指示灯、发光导向绳为火灾被困人员指引逃生路线。试验结果表明,该款消防侦察机器人能够成功完成消防侦察和救援疏散工作,有效降低消防人员的伤亡,显著提高消防侦察救援效率。

基于区块链的侦查机器人实时避障与航线控制

为弥补侦查机器人行进灵活性不足的缺陷,降低无故运动碰撞事件的发生几率,提出基于区块链的侦查机器人实时避障与航线控制算法;利用超声信号处理电路,提取可供直接应用的侦查运动节点,联合已完成配置的MoveIt避障程序,实现对侦查机器人的实时避障运动规划;在此基础上,设置LQR控制器,在控制机器人侦查航速的同时,建立必要运动操纵方程,完成对侦查机器人的运动航线控制,提升与运动设备元件相关的行进灵活性;完善P2P网络平台,以待交互的运动数据作为处理支持条件,将所有侦查信息封装至同一区块组织中,完成基于区块链的避障控制原理研究,实现侦查机器人实时避障与航线控制算法的搭建;对比实验结果表明,应用基于区块链的控制算法后,C-Space参数极值超过8.0,RRT灵敏度也提升至75%,实现了对侦查机器人的灵活性行进控制,有效抑制了无故运动碰撞事件的出现。

基于惯性稳定与快速跟踪双模式的安防机器人

针对现有安防侦察机器人在稳定成像与大范围敏捷跟踪等方面的不足,提出了一种基于惯性稳定与快速跟踪技术双模式的安防侦察机器人系统。通过总体方案设计、结构设计,硬件与软件设计、加工与装配、集成与测试实验,实现了安防侦察机器人无线驱动行走、姿态扰动隔离、动态惯性稳定成像、静态长时伺服监视、大范围快速目标捕捉等主要功能目标。实验表明:该机器人既可在危险场合静态监视,又可在逼近目标过程中动态获取高清晰图像。

基于侦察蚁和觅食蚁协作的机器人路径规划算法

根据对真实蚂蚁的最新研究成果,提出了一种全新的机器人路径规划蚂蚁算法.该算法由两组侦察蚁采用最近邻侦察搜索策略相向搜索出一条较优路径,再由一组觅食蚁通过在该路径附近觅食实现对该路径的优化,从而得到一条优化的路径.计算机仿真实验结果表明,算法收敛速度提高显著,且在障碍物非常复杂的地理环境,也能迅速规划出最优或基本最优的路径,效果令人满意.