【文章內(nèi)容簡介】 但是要注意鏈軌和鏈輪中泥土的結(jié)塊問題，影響傳動室外草地很差和較好之間機器人底盤要高于草坪的高度較好和良好之間但是機器人因該采取抬腿邁步的姿態(tài)行進而不是拖拽前行的步姿優(yōu)秀盡管鏈輪和鏈軌中會夾入草屑等雜物，影響傳動。普通混凝土地面優(yōu)秀盡管泡沫輪胎很容易沾上泥土和灰塵，影響抓地力優(yōu)秀較好和良好之間從轉(zhuǎn)向性能考慮，履帶不太適合使用較硬或過于強韌的材料普通瀝青地面較好但是如果輪子的半徑較小的話，輪子表面必須非常光滑良好優(yōu)秀表 排爆機器人移動平臺運動形式對上述輪式、腿式、履帶式三種結(jié)構(gòu)各自特點的分析和比較，最終結(jié)論可以概括為：就越障能力而言，結(jié)構(gòu)是最佳的選擇。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅慶獷。為了進一步提高排爆機器人自身的越障能力，本項目在輪式移動結(jié)構(gòu)的基礎上，提出一種新型的組合式移動結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將履帶式和輪式結(jié)合起來，對于各種環(huán)境都具有較好的適應性。移動平臺結(jié)構(gòu)模型如下圖所示：慫闡譜鯪逕導嘯畫長涼馴鴇。圖 移動平臺結(jié)構(gòu)模型與常規(guī)履帶式結(jié)構(gòu)不同，輪胎驅(qū)動電機按照圖示位置分布，結(jié)構(gòu)緊湊。諺辭調(diào)擔鈧諂動禪瀉類謹覡。 （）移動平臺越障分析機器人主要對斜坡越障和階梯越障進行研究。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈癱懇。）斜坡越障分析排爆機保證大角度爬升時不會打滑，后溜。如下圖所示：熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫圓鍰。圖 排爆機器人斜坡行駛機器人可以爬越斜面的最大坡度只與底盤與工作地面間的最大靜摩擦系數(shù)相關。在摩擦力足夠的情況下，電機的性能決定了機器人沿斜面行駛過程中的加速度和速度特性。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞闋簣。）階梯越障輪履式排爆機器人的特殊履帶外齒形狀保證人階梯越障的良好性能，同時還配備激光測距、攝像頭、雷達等各類傳感器，當機器人感知靠近較高的障礙時，能降低速度，提升扭矩來完成越障工作。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖覲僨。圖 移動平臺越障示意圖移動平臺的運動學建模排爆機器人的移動平臺需要在各種復雜環(huán)境下工作，除了自身配備多種傳感器，感知周圍的環(huán)境以外，還需要能夠按照指定路徑來控制，并且在運行中遇到?jīng)]必要或者不能夠穿越的障礙時，該平臺可以自行避讓。這需要建立相應的運動學模型。穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧漲負。圖 移動平臺運動建模機器人實際工作地形環(huán)境為復雜的三維地形。履帶與地面特征之間相互作用的關系，在每一時刻都不同。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻減棲。履帶式移動機器人在行進過程中難免出現(xiàn)側(cè)滑、平滑等現(xiàn)象，特別是在松軟和凹凸不平的路面，此現(xiàn)象尤為嚴重。因此單純的依靠各參量對時間的積分來得到位姿坐標，是極為不準確的。排爆機器人可以依靠。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼鏗穎。（）移動平臺參數(shù)設計）移動平臺自重：不大于；移動平臺載重：不小于；）公路最高直行速度：；斜坡最高直線速度：；）續(xù)航時間：；）爬坡能力：不小于176。；平地越障高度：垂直高度不小于；）此外，移動平臺應能實現(xiàn)原地回轉(zhuǎn)的運動特性要求。、導航、定位和路徑規(guī)劃技術研發(fā)排爆機器人導航的成功需要導航的四個模塊的成功：感知、定位、認知和運動控制。感知是機器人通過解釋傳感器信息，提取有意義的數(shù)據(jù)；定位是排爆機器人確定自身在環(huán)境中的位置。感知和定位是整個導航系統(tǒng)的基礎。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類羋罷。排爆機器人定位可以分為絕對定位和相對定位兩種，只需選取相對其運行環(huán)境的絕對定位信息即可。其定位示意圖如圖所示：賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈極嚕。圖 排爆機器人定位示意圖為了克服單一傳感器定位的不足，并提高定位精度，排爆機器人常配置多種傳感器，常見的傳感器包括里程、慣性、視覺、超聲和紅外等傳感器。集成多種傳感器信息的定位方法，可以分為校正、混合、融合等類型。通過信息融合的方法，充分利用不同傳感器的信息，改善定位精度。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫麩適。）導航、定位系統(tǒng)設計① 根據(jù)運行環(huán)境和安全性的要求，選定傳感器，傳感器是機器人導航關鍵技術，決定了導航系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性。裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺遞燦。② 根據(jù)系統(tǒng)的傳感器，設計傳感器管理系統(tǒng)。在多傳感器管理系統(tǒng)中，傳感器的管理與調(diào)度非常重要。只有有效地管理和調(diào)度各種傳感器，多種傳感器的優(yōu)勢才能發(fā)揮出來，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁絛鯛。③ 依據(jù)選定的硬件系統(tǒng)，設計融合單元和融合結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個完整的融合算法。對于一個復雜的系統(tǒng)，一個合適的融合算法是必須的，如模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡算法等，都已不同程度地應用到排爆機器人的導航系統(tǒng)中。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧恒蟬。④ 根據(jù)系統(tǒng)應用的參數(shù)要求，依次完成整個系統(tǒng)的設計。）硬件系統(tǒng)設計所需要的硬件支持有：陀螺儀和加速度組合慣性導航系統(tǒng)，如下圖所示：驍顧燁鶚巰瀆蕪領鱺賻驃弒。圖 多傳感器硬件系統(tǒng)示意圖）多傳感器信息融合方案設計濾波算法結(jié)構(gòu)如圖所示：瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼貿(mào)錒。圖 聯(lián)合卡爾曼濾波算法結(jié)構(gòu)）導航、定位軟件控制系統(tǒng)本項目中以及與上位機之間的通信。機器人的各個徑規(guī)劃及定位目標，軟件控制系統(tǒng)如下圖所示：鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類礙穡。圖 軟件控制系統(tǒng)工作流程（）路徑規(guī)劃技術研究路徑規(guī)劃是排形狀和位置等信息必須通過傳感器獲取。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟奧傴。本項目路徑規(guī)劃主要的相對關系，判斷行進方向，以達到路徑規(guī)劃目的。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應頁諳。通訊系統(tǒng)和控制技術要保證操作定性，又能提高機器人的可操作性能，下位機聯(lián)動等高級功能。峴揚斕滾澗輻灄興渙藺詐機?？刂葡到y(tǒng)硬件）主、副控制器的選擇和性能對于主控制控制器。機器人排爆時采用屏蔽雙絞線傳輸。根據(jù)排爆機塊接口框圖：圖 與無線數(shù)傳模塊接口框圖與無線選用。圖 與無線收發(fā)模塊接口電路）通信模式選擇本項目首先點得到了十分廣泛的應用。雖然無線線電管制要求。電源的設計當系統(tǒng)采用進行供電。 ）總體控制結(jié)構(gòu)方框圖整個控制系統(tǒng)分系統(tǒng)和操縱臺控制系統(tǒng)。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁靈韜。圖 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖為車體控制的執(zhí)行任務。圖 車體控制系統(tǒng)框圖圖是操縱臺程實現(xiàn)實時監(jiān)控。圖 操縱臺控制系統(tǒng)框圖（）控制系統(tǒng)軟件為了滿足控機器人的本體動作的基本功能。 這些動作包括機器人本體的移動、手臂各關節(jié)的轉(zhuǎn)動和伸縮、手腕的旋轉(zhuǎn)、手爪的夾緊和松開、云臺的旋轉(zhuǎn)、俯仰和攝像機的切換等。通過無線通訊模塊把操作面板的指令發(fā)送到車體控制臺，然后則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧華縉。圖 控制系統(tǒng)流程圖控制流程用戶將機器人據(jù)顯示出來。、多重作業(yè)結(jié)合技術研發(fā)由于工作應的末端工具。（）機械臂的設計本項目研究的機腕部結(jié)構(gòu)的設計。）腰部設計直流伺服電機圖 機械臂腰部設計結(jié)構(gòu)圖大、小臂結(jié)構(gòu)設計由直流伺服電圖 關節(jié)臂結(jié)構(gòu)設計）腕部結(jié)構(gòu)設計直流伺服電機安置于小臂腔體圖 腕部結(jié)構(gòu)設計（）機器人作業(yè)技術一般排爆工程短的時間完成。排爆作業(yè)狀態(tài)如下圖所示：圖 圖圖 圖排爆機器人的作型如下圖所示：圖 排爆機器人手爪模型圖本項目設計的料袋內(nèi)排爆要求。 技術創(chuàng)新點 本項目主要有如下技術創(chuàng)新點：（）本項目設計的智能排爆機器人的移動機構(gòu)具備一定的移動速度，良好的姿態(tài)穩(wěn)定性和高運動精度，全地形適應能力，一定的爬坡和越障能力。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻鏘詠。（）工作人員可以控制機器人完成反恐偵查、搜索、破拆、抓取、排爆及可視化通訊等功能，實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境進行多維度、立體化監(jiān)測。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減萵輳。（）智能排爆機器人的應用可以明顯降低事故發(fā)生率。對于人工不能輕易進入的環(huán)境或者比較危險的地方，機器人就可以代替人進入現(xiàn)場進行排爆作業(yè)。相比于人工作業(yè)，不論是在實際操作上還是心理狀態(tài)方面都會更占優(yōu)勢，從而降低事故發(fā)生率。稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶欏灣。（）本項目技術應用的智能排爆機器人，智能化水平高，可代替人工完成反恐防爆危險作業(yè)，同時可適用于不定時有突發(fā)事件的恐怖現(xiàn)場，隨時會引發(fā)爆炸的火災現(xiàn)場，有易燃、易爆或劇毒氣體的現(xiàn)場，從而最大程度上保證了人員安全和財產(chǎn)免受損失。陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟麗鮑。 涉及的相關知識產(chǎn)權序