毕业设计（论文）-基于履带式机器在军事的发展概述.doc

毕业论文：基于履带式机器人在军事的发展概述 摘 要: 侦察机器人系统整合了机械技术，控制技术，计算机技术，通信技术，计算机图形学技术，感测技术等 多种理论学科，是机器人技术的的一个较新的分支，地面机器人主要是指智能或遥控的轮式和履带式车辆.地面军用机器人又可分为自主车辆和半自主车辆。自主车辆依靠自身的智能自主导航,躲避障碍物,独立完成各种战斗任务;半自主车辆可在人的监视下自主行使,在遇到困难时操作人员可以进行遥控干预，本文主要是介绍：履带式机器人。侦察机器人利用自身体积小、隐蔽性好的特点在反恐侦察、长期潜伏中具有重要作用。在侦察探测过程中，操作人员可以将机器人投向待侦察地域，通过遥控的方式调整机器人的位置及姿态，机器人通过无线视频将现场情况发送到远程操作端，达到远程侦察及长期潜伏的目的。 关键词: 移动机器人，行走机构，履带地盘，地面侦察机器人车；Ground Surveillance Robot ； 概述 现代的人类社会已经进入微电子时代,电子计算机特别是微型计算机技术已经渗透到社会发展的各个领域,人们正在从许多繁杂的体力劳动中和危险的工作岗位上解放出来,代之以计算机控制的机器人去完成这些任务。工作中机器人的参预同样有助于排除许多不正常的人为因素干扰,使工作精度和工作效率大大提高。 从某种意义上来说,战场是最危险,工作任务最繁重,工作精度要求最高的工作岗位。没有什么岗位能比在枪林弹雨中冲锋陷阵更危险,战场的警戒,弹药的运输和装填都是很紧张、很繁重的工作任务。子弹、炮弹和导弹的发射更是要求有极高的精度,否则若不能首发命中就会暴露自己,反被敌人消灭。因此,在军事岗位上使用机器人,对保存部队有生力量,有效地杀伤敌人,在未来的战争中立于不败之地具有十分重要的意义。同样,在若干军工危险岗位上,使用机器人工作,也将有助于减少不必要的人员伤亡,保障军工生产的顺利进行,其意义也是重大的。.军事进攻方面 机器人在军事进攻方面的应用是多方面的,它能够在若干危险或艰苦的战位上代替人进行战斗,不但能够减少战斗人员的体力消耗和伤亡,而且能够争取时间,节约战斗空间 2 机器人系统总体描述 整个系统分为上位机和下位机两部分,上位机为PC机,下位机为机器人,上位机通过无线通讯模块遥控机器人作业,实现机器人前进、后退、转弯和越障以及摄像装置运动等动作,下位机利用无线通讯模块,通过传感装置把机器人的移动速度、摄像头转角、转弯半径等信息传回上位机。本文重点对机器人移动载体技术进行研究。 由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法，拥有包括 300 多个C函数的跨平台的中、高层 API。它不依赖与其它的外部库，尽管也可以使用某些外部库。 OpenCV 对非商业应用和商业应用都是免费（FREE）的。 系统的工作流程如图2所示： 图2 摄像头系统工作流程图 程序运行时，首先打开摄像头，开始采集图像数据，经过处理得到二值化图像，并在屏幕上显示。然后进行摄像头调整，在实时图像里出现分别位于图像四个角的四个矩形，这时调整摄像头，使位于写字板上的四个参考坐标点分别落在四个矩形内，即可进行摄像头标定，后就可以使电脑和机器人之间建立连接，进行通讯。 履带式机器人虚拟设计技术的发展现状： 虚拟设计是20世纪90年代发展起来的一个新的研究领域，是计算机图形学、人式智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的产物。它以计算机仿真和产品生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和怄气现实技术为一体，在虚拟的条件下对产品进行构思、设计、制造、测试和分析从而提高产品在时间、质量、成本、服务环境等 多目标中的决策水平，达到全局优化和次性工发成功的目的。 通过虚拟设计可以完成多感官移动机器人的虚拟设计，虚拟装配，虚拟运动仿真等工作，并且在虚拟设计中，设计人员可以使用各种装配工具对设计的机构进行装配检验，确定零部件的安装有无困难，零部件之间是否有干涉现象等 。若有则可以随时进行改进设计，从而避免了由于设计上的疏忽而造成大批零件的报废。 4.3多感官传感器 本题目为多感官移动式履带机器人，因此在移动平台上加装了视觉传感器、测距、声音传感器多种传感器。视觉传感器采用摄像头，在摄像头旁边装有LED灯，可以在夜晚使用，在摄像头的下方装有红外线灯，以备特殊情况使用。同时传感器的本身可以９０旋转，增加了灵活性和视角。如图４.３.１所示。 　　　　 总体设计方案： 本设计的多感官履带式机器人移动平台包括移动平台的机械系统和动力系统。机械系统又包括底盘和传动系统。总体布局如图3.1所示。 图4.1多感官履带式机器人平台总体布局 4 机器人的