移動救援機器人遠程監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,智能移動機器人在人們生活中的需求和應(yīng)用越來越多,近幾年移動機器人在各種災(zāi)害發(fā)生后的救援行動中表現(xiàn)突出,越來越受到人們的重視。搜索和救援機器人是在自然災(zāi)害、事故等突發(fā)事件發(fā)生時,代替搜救人員進入現(xiàn)場執(zhí)行搜救探測任務(wù)的移動機器人,這類智能移動機器人通常采用遠程操控或半自主的方式進入災(zāi)害發(fā)生現(xiàn)場,利用攜帶的各類傳感器設(shè)備和攝像機探測未知環(huán)境信息并傳遞給救災(zāi)人員進行分析。由于運行環(huán)境和工作任務(wù)的特殊性,監(jiān)測系統(tǒng)在救援機器

2、人系統(tǒng)中具有十分重要的作用。
　　目前救援機器人的監(jiān)測系統(tǒng),大多只是單一的采用攝像機采集機器人和環(huán)境的圖像信息,這種方法存在很多缺點和不足,如受傳輸速率、視角遮擋和環(huán)境光線等的影響。本文通過分析移動救援機器人的功能及關(guān)鍵技術(shù),確定了實際救援中需要監(jiān)測的多項指標,然后設(shè)計完成了功能比較完善的移動救援機器人自身及環(huán)境信息遠程監(jiān)測系統(tǒng)。
　　首先利用慣性傳感器、GPS及其它硬件設(shè)備采集機器人自身及周圍環(huán)境數(shù)據(jù),并通過慣性導(dǎo)航解算和

3、數(shù)據(jù)融合方法得出機器人的實時姿態(tài)和位置信息;其次通過對比現(xiàn)有的無線通信技術(shù),選用ZigBee強大的組網(wǎng)功能將采集信息傳送到遠端的監(jiān)控計算機;最后在監(jiān)控計算機上,利用LabVIEW軟件設(shè)計開發(fā)了移動救援機器人遠程監(jiān)測系統(tǒng)人機交互界面,監(jiān)測界面結(jié)合了虛擬現(xiàn)實和三維仿真技術(shù),保證了系統(tǒng)具有良好的人機交互特性。對整個監(jiān)測系統(tǒng)的實驗測試表明,本文所設(shè)計的移動救援機器人監(jiān)測系統(tǒng)可以精確的監(jiān)測機器人的狀態(tài)和救援環(huán)境信息,并通過人機交互界面將信息清晰地