一種便攜式移動(dòng)偵察機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、便攜式移動(dòng)機(jī)器人具有體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)向靈活、攜帶方便等特點(diǎn)，同時(shí)也能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對周邊場景有效偵測，廣泛應(yīng)用于災(zāi)難營救、反恐防爆、軍事作業(yè)、核設(shè)施檢查等領(lǐng)域。
　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種便攜式移動(dòng)偵察機(jī)器人，尺寸為32cm×26cm×10cm，重約3.5kg，側(cè)面有兩個(gè)長為20cm的桿臂，用于實(shí)現(xiàn)越障運(yùn)動(dòng)。該機(jī)器人主要是由機(jī)體、履帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、桿臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件平臺包括主控模塊、通信模塊、電源模塊以及多傳感

2、器信息采集模塊。在移動(dòng)機(jī)器人硬件平臺基礎(chǔ)上，進(jìn)行了機(jī)器人軟件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)包括主程序、功能控制程序、串口通信程序以及網(wǎng)絡(luò)通信程序。
　　對移動(dòng)機(jī)器人樣機(jī)基本性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究?；拘阅軐?shí)驗(yàn)包括水平運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，越障性能實(shí)驗(yàn)以及傳感器功能實(shí)驗(yàn)。水平運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該機(jī)器人最大直線運(yùn)動(dòng)速度為1.61m/s以及轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)偏心距離與速度成負(fù)相關(guān)關(guān)系。越障性能實(shí)驗(yàn)是對機(jī)器人直接越障、正向攀爬和反向攀爬三種越障方式進(jìn)行測試，結(jié)果表明直接越障、正向攀

3、爬和反向攀爬的最大高度分別為80mm、100mm和230mm，并對這三種越障方式優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對比分析。
　　在移動(dòng)機(jī)器人平臺基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于振動(dòng)觸覺的移動(dòng)機(jī)器人為人導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括上述小型移動(dòng)機(jī)器人、Kinect體感設(shè)備、ZigBee無線通信模塊、振動(dòng)觸覺腕帶裝置和PC上位機(jī)。移動(dòng)機(jī)器人搭載Kinect體感設(shè)備，結(jié)合振動(dòng)觸覺腕帶裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)器人為人導(dǎo)航的功能，即引導(dǎo)使用者在預(yù)先規(guī)劃好的路徑上行走。整個(gè)為人導(dǎo)航過程中人和機(jī)器