机器人的应用介绍.doc

团队名称： 英才五队 参赛队员： 王阳阳、王兵、许永强、郭海报、胡梦迪 指导教师： 王甲琛、李辉、谢宏霖、孙娅彬 参赛单位： 山东英才学院 目 录 摘要 1 第一章 搜救机器人设计概述 2 1.1 引言 2 1.2国内外机器人的发展和研究现状 2 第二章 搜救机器人的主要研究内容 9 2.1救援机器人的机械设计 9 2.2机器人运动分析 11 2.3机器人的传动系统设计 14 第三章 搜救机器人硬件设计 17 3.1电源电路 17 3.2寻线电路 17 3.3避障电路 17 3.4控制器电路 21 3.5声光报警电路 22 3.6电机驱动电路 23 3.7显示电路 25 第四章 机器人设计总程序 26 4.1机器人设计流程 26 4.2 机器人设计代码 29 第五章 搜救机器人的系统调试与总结 43 参考文献 44 摘要 摘要：本文从国内外的搜救机器人的发展和研究现状进行分析，总结出履带式搜救机器人的结构更加的具有搜救优势，从而展开了对履带式搜救机器人的了解、设计及其改进。首先我们对履带式搜救机器人进行了运动系统和传动系统的分析，制定了机械设计的方案。其次，在硬件方面，进行了电源电路、寻线电路、控制器、避障、声光报警器、电机驱动以及显示电路的设计，并针对避障电路进行了改进，我们采用传感器融合、将记忆算法运用到避障中、分级越障的方式达到更好的越障效果，减少搜救过程中因路障所造成的延时问题，从而提高效率，尽快的有哪些信誉好的足球投注网站到目标进行救援。本文最主要的创新点是改善了传统的搜救机器人的结构模式，设计了一种可以将底盘抬高越过障碍物的搜救机器人，它还可以单边提高机器人的重心从而适应不同的地形，该机器人在翻到后可继续行进，越障功能比较强大，更加的适应救援的要求。 关键词：搜救、机器人、履带式、越障 第一章 搜救机器人设计概述 1.1 引言 在高速发展的高科技时代，随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,发挥巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来重要的作用。21世纪的今天，随着自然灾害、恐怖活动和各种突然事故发生的越来越多，地震、火灾、矿难等灾难发生后，在废墟中搜寻幸存者．给予必要的医疗救助，并尽快救出被困者是救援人员面临的紧迫任务。实际经验表明，超过48小时后被困在废墟中的幸存者存活的概率变得越来越低”1。由于灾难现场情况复杂，在救援人员自身安全得不到保证的情况下是很难进人现场开展救援工作的，此外，废墟中形成的狭小空阀使控救人员甚至搜救犬也无法进入。机器人可以在灾难发生后第一时间进人灾难现场寻找幸存者，进入救援人员无法进入的现场搜集有关信息并反馈给救援指挥中心等。 在救援机器人的研究方面，美国走在世界的前列，他具有独立的实验性无人作业，近年来灾难事故的不断增多，小型智能履带机器人的研究工作越来越受到现在人的高度重视。日本大阪大学研制出蛇形机器人，能在高低不平的模拟废墟上前进，其顶端带有1部小型监视器，身体部位安装传感器，可以在地震后的废墟里寻找幸存者。?美国机器人，能适应崎岖不平的地形环境爬楼梯，主要执行侦察、寻找幸存者、勘探化学品泄漏等任务。 图1-2-1 Foster-Miller公司的系统 图1-2-2 Tolon系统 （2）日本的Hirose教授首先提出蛇形机器人运动系统，并研制出了第一个蛇形机器人（图1-2-3），图1-2-4为蛛型机器人 图1-2-3 蛇形机器人 图1-2-4蛛型机器人 （3） 履带式机器人是为了满足军事侦察、拆除危险物等作业的需要，在传统的轮式移动机器人的基础上发展起来的。下图给出了目前国际上几家著名机器人公司的典型产品，他们主要是为了满足军事需要而开发的，体积普遍偏大，不太适合在倒塌的建筑物废墟中狭小空间内搜寻幸存者。 （a）Foster-Miller公司 （b）Inuktun公司的 （c）SPAWAR的 的SOLEM机器人 Minitrac机器人 urbot机器人 （4）形状可变履带机器人，是指该机器人所用履带的构形可以根据地形条件和作业要求进行适当变化。下图为一种形状可变履带机器人的外形示意