基于紅外強(qiáng)度定位對(duì)接的自重構(gòu)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、微小型移動(dòng)式自重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)由若干個(gè)相同的單元機(jī)器人組成，各單元機(jī)器人既可以離散后獨(dú)立作業(yè)進(jìn)行環(huán)境的探索，也可以構(gòu)成通信節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)大通信范圍，同時(shí)又可以彼此對(duì)接組成整體機(jī)器人。移動(dòng)式自重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)具有工作效率高、移動(dòng)范圍廣、構(gòu)形多樣化、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)以及靈活性和擴(kuò)展性高的特點(diǎn)，特別適合于單體機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)，以及環(huán)境復(fù)雜、任務(wù)煩瑣的場(chǎng)合，在環(huán)境探測(cè)、野外搜救等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下，在單元機(jī)器人

2、模型建立的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在定位方法、對(duì)接方法、控制系統(tǒng)以及實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行研究。具體內(nèi)容如下：
　　首先，鑒于單元機(jī)器人的定位系統(tǒng)是影響自重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)接效率的關(guān)鍵，本文設(shè)計(jì)一種基于紅外信號(hào)強(qiáng)度的定位方法。利用紅外強(qiáng)度隨著傳播距離、入射角度的增加而減小的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了由16個(gè)紅外發(fā)射器和8個(gè)紅外接收器組成的定位系統(tǒng)，可獲得單元機(jī)器人的相對(duì)距離和相對(duì)角度。該定位方法具有體積小、反應(yīng)速度快的特點(diǎn)，為機(jī)器人的快速聚集與對(duì)接奠定了基礎(chǔ)。

3、r>　　其次，對(duì)自重構(gòu)機(jī)器人的對(duì)接方法進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出一種基于紅外信號(hào)強(qiáng)度定位方法的自重構(gòu)機(jī)器人自主對(duì)接方法。根據(jù)不同任務(wù)下單元機(jī)器人的各種狀態(tài)，對(duì)機(jī)器人的通信信息類型進(jìn)行分類，設(shè)定單元機(jī)器人在各種狀態(tài)下發(fā)送的信息格式與信息內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，給出機(jī)器人的自主對(duì)接方法，并給出自重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)自主對(duì)接流程。
　　然后，對(duì)單元機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。包括單元機(jī)器人的主控芯片、電機(jī)模塊、對(duì)接模塊、通信模塊以及視覺(jué)模塊，并將控制系統(tǒng)進(jìn)行