防核防化偵察機(jī)器人人機(jī)交互技術(shù)研究.pdf

1、偵察機(jī)器人是用于進(jìn)入情況不明、人員無(wú)法接近或高度危險(xiǎn)區(qū)域執(zhí)行偵察任務(wù)的機(jī)器人，操作員通過(guò)人一機(jī)器人交互接口監(jiān)視機(jī)器人的姿態(tài)和工作狀態(tài)，遠(yuǎn)程操縱機(jī)器人從事偵察、采樣和處理現(xiàn)場(chǎng)高危性事件等工作。本文結(jié)合霍英東教育基金項(xiàng)目“基于多傳感器信息融合的遙操作機(jī)器人建模與控制技術(shù)”以及與南京軍區(qū)裝備部合作研制“遠(yuǎn)程遙控核化偵察機(jī)器人”的需要，重點(diǎn)研究了防核防化偵察機(jī)器人平臺(tái)的開(kāi)發(fā)、基于超聲波和紅外傳感器的機(jī)器人測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和基于VC++的人機(jī)界面的

2、設(shè)計(jì)。
　　 分析了防核防化偵察機(jī)器人的功能需求和機(jī)器人移動(dòng)車(chē)體的設(shè)計(jì)，根據(jù)需要選擇了用于定位導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)控制和偵察工作需要的傳感器組件，建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型。設(shè)計(jì)了一個(gè)層次式的、具有模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、局部智能等特點(diǎn)的電子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)。提出了一個(gè)融合層次式控制體系和基于行為的控制體系優(yōu)點(diǎn)的混合式半自主偵察機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)。
　　 基于超聲波和紅外傳感器的測(cè)距原理，設(shè)計(jì)了偵察機(jī)器人的多傳感器測(cè)距系統(tǒng)，可測(cè)量10～500cm距離

3、內(nèi)存在的障礙物。采用超聲波和紅外兩種傳感器組成四組測(cè)距系統(tǒng)，采集機(jī)器人四個(gè)不同方位的障礙物信息，解決了單一傳感器測(cè)距盲區(qū)的問(wèn)題，介紹了該系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)。
　　 針對(duì)目前人-機(jī)器人接口存在的命令輸入不方便、顯示信息意義含糊、臨場(chǎng)感效果差等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了具有安全性、專(zhuān)業(yè)性、適應(yīng)性等設(shè)計(jì)要求的偵察機(jī)器人人機(jī)界面，通過(guò)它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、姿態(tài)、以及顯示現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻，方便操作員對(duì)車(chē)體的運(yùn)動(dòng)控制、路徑規(guī)劃、機(jī)械手的操作控制等。