小型環(huán)境感知遙操作機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、上世紀(jì)初，許多世界知名高校和研究機(jī)構(gòu)開始大力發(fā)展機(jī)器人相關(guān)技術(shù)，而在種類繁多的機(jī)器人中，環(huán)境感知機(jī)器人得到了研究者和相關(guān)機(jī)構(gòu)的普遍重視。環(huán)境感知機(jī)器人，顧名思義就是一種用于對(duì)事故環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程探測(cè)感知并能夠執(zhí)行應(yīng)急處置任務(wù)的機(jī)器人。它作為人類感觀和雙手的延伸，在未知環(huán)境探索、核電站巡檢、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和反恐排爆等領(lǐng)域具有廣泛的使用前景。特別是在日本福島核電站核發(fā)生泄漏事故后，先后有4種環(huán)境感知機(jī)器人代替人類進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，執(zhí)行了探測(cè)取樣和畫面拍攝

2、任務(wù)，為事故的應(yīng)急處理提供了寶貴的決策依據(jù)。
　　本文分析了國(guó)內(nèi)外環(huán)境感知機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢(shì)，指出了目前機(jī)器人中存在著環(huán)境感知能力和自主能力有限的問題，并提出將人的思維決策能力引入到機(jī)器人系統(tǒng)，通過人機(jī)交互遙操作的方法，設(shè)計(jì)了一種充分發(fā)揮人的判斷決策能力的小型環(huán)境感知遙操作機(jī)器人。緊接著介紹了本文設(shè)計(jì)的小型環(huán)境感知遙操作機(jī)器人和小型四自由度機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)。遵循模塊化、層次化和局部自主的設(shè)計(jì)原則，構(gòu)建了由機(jī)器人電源管理及硬件

3、看門狗電路、機(jī)器人主控制器單元、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)器單元、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制器單元、耐輻照攝像頭控制及伽馬劑量率儀接口電路、GPS定位模塊接口電路、SHT10溫濕度模塊接口電路和污水取樣控制模塊電路組成的基于CAN總線的機(jī)器人傳感控制系統(tǒng)，并詳細(xì)闡述了各模塊的軟硬件實(shí)現(xiàn)。
　　本文還針對(duì)小型環(huán)境感知操作機(jī)器人所從事工作的性質(zhì)，按照完整性、直觀性和適應(yīng)性的原則，設(shè)計(jì)了一種命令輸入方式簡(jiǎn)潔、人機(jī)交互友好的便攜式遙操作控制器。并在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)展設(shè)計(jì)