基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的消防偵察機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全面感知、可靠傳輸、智能處理三大特征，與消防機(jī)器人結(jié)合起來能夠很好解決消防隊員在實(shí)施滅火救援時經(jīng)常面臨著人身安全、數(shù)據(jù)采集不足、不能實(shí)時反饋等問題。本文根據(jù)GA892.1-2010《消防機(jī)器人第1部分:通用技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)的要求，設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的消防偵察機(jī)器人，代替消防救援人員進(jìn)入危險災(zāi)害現(xiàn)場進(jìn)行探測和救援工作。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)功能需求，完成了消防偵察機(jī)器人車載系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和硬件平臺搭建

2、。對運(yùn)動控制系統(tǒng)、嵌入式網(wǎng)關(guān)平臺系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)四個部分作了詳細(xì)的設(shè)計，使機(jī)器人在具有一定的運(yùn)動能力基礎(chǔ)下，還具有對環(huán)境的感知能力和可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力。⑵構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，完成傳感器數(shù)據(jù)采集及處理功能。依據(jù)系統(tǒng)通信需求，構(gòu)建了系統(tǒng)底層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系，通過設(shè)計Z-Stack協(xié)議棧程序，完成了基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組建;采用WLAN與3G/4G移動通訊相結(jié)合的遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，實(shí)

3、現(xiàn)感知層和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)可靠傳輸。為增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性，基于多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，分別研究了Kalman濾波、模糊邏輯和自適應(yīng)加權(quán)融合算法在機(jī)器人姿態(tài)檢測、避障控制和環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。以及采用直接灰度變換法對紅外圖像進(jìn)行目標(biāo)增強(qiáng)處理。⑶完成了消防偵察機(jī)器人系統(tǒng)軟件設(shè)計，并對消防偵察機(jī)器人整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗測試。設(shè)計了具有數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能的嵌入式網(wǎng)關(guān)平臺應(yīng)用軟件，以及對車載系統(tǒng)信息集成、處理、顯示和控制的后方指揮