反恐排爆机器人设计+文献综述(2)
时间:2018-03-04 14:41 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
由于有些环境人类不便或不能进入而成为机器人活跃的舞台，就要求这类机器人更加智能化，同时对操作的稳定提出了更高要求。因此小巧、重量轻的排爆机器人，在军事领域将拥有更广阔的应用空间。 1．2 国内外发展现状 1.2.1 国外发展现状 1．3 未来发展方向 排爆机器人经过国外科学家们几十年的研究，已经得到了大量的实践应用，有了比较先进、成熟的技术。之前的机器人都单独设计，随着科学技术的进步，现在的大多为是模块化设计和系列化设计，机器人拥有的功能也更加多元化。同时，排爆机器人将向更加智能化的方向发展的，最后达到可自主完成任务的目标。人工智能技术包括神经网络、模糊控制等，应用范围和其控制的效果都还处于研究阶段，投入实践应用的较少，效果远没有达到理想的程度。在未来的机器人中，应该大量应用人工智能技术，让机器人系统可以完全自主地执行任务。 我国也在不断研发一些系列化的排爆机器人，未来也将应会朝着智能化、模块化、具有良好互换性、多用途的机器人的方向发展。 1．4 本文的研究目标及主要内容 （1）对于排爆机械手，要求作业稳定、安全、总体体积较小，方便在狭小的环境下作业。机械手是作业系统中最重要的组成部分，要求其有较好的抓取重物能力、动作灵活可靠。应对手爪、手臂进行结构优化，使其具有工作稳定、灵活性好等特点。 （2）由于排爆的环境为非结构化环境, 全手动控制将导致不安全, 操作者在排爆时会高度紧张度导致效率低下。为实现排爆机器人的半自主抓取，可安装角度传感器等激光测距传感器来环境建模，进行路径规划，将人的高智能与机器的高计算性能和高可靠性能相结合，提高排爆效率。 （3）排爆机器人要能适应不同的地面环境，来进行识别、抓取、销毁爆炸物的任务，并且在各种环境中要保持机器人的各项稳定性能。分析轮式、履带式、复合式、选择一种最适合的结构，可以越过台阶、凸台、壕沟、楼梯等障碍物。 （4）多考虑模块化设计，增加对文修、拆装方便这些方面的考虑。可以将移动平台进行单元模块化设计，通过简单可靠的接口将机械手和移动平台对接，就可以将他们组装成排爆机器人。 2 总体设计 2．1 设计要求 2.1.1 功能要求 （1）具有控制性能好，灵活性好，反应迅速，平稳可靠的功能； （2）具有全景视觉，可以实现目标的识别、定位、抓取爆炸物的功能； （3）具有躲避障碍物、路径规划的功能； （4）具有通讯功能，可以在另一台电脑上发出指令，读取机器人携带的传感器信息，通过传输过来的实时录像观察机器人当时的运行状态，利于指挥机器人执行任务； （5）具有灵活的机械手，可以平稳、准确、迅速地夹持住危险品并搬运到指定位置； （6）具有灵敏的探测仪器，准确检测爆炸物的方位； （7）具有电池可以长时间使用的能力，保证执行任务期间的可靠安全。[2] 2.1.2 总体要求 （1）稳定性要求：平均无故障工作时间大于300小时，具有较强的越野能力。有效遥控距离大于50米。 （2）抗爆性要求：系统的关键部位，例如车载接收与控制单元等能够抵御弹药破片的破坏，车身遭到爆炸冲击波的破坏不会翻倒，移动平台应符合与车辆有关的安全规定，具有稳定可靠等性能。 （3）通用性要求：整个系统应满足国军标的要求，尽量采用性能优良、技术先进的标准零部件或通用零部件，提高标准化和通用化程度。 (责任编辑：qin) |