1、基于 GMD 竞赛为平台的搜救机器人 第 1 页 共 30 页 目录 第一章 绪论 2 2 1.1 引言 .2 1.2 课题研究的背景及意义 .3 1.2.1 课题研究的背景.3 1.2.2 课题研究的意义.3 1.3 机器人的研究现状 .3 1.3.1 国外研究现状.3 1.3.2 国内研究现状.5 1.3.3 本系统研究现状.5 第二章 搜救机器人本体结构分析 6 6 2.1.机器人定义描述.6 2.2 机器人结构原理图 .7 2.3 微控制器 .8 2.4 自带传感器 .8 第三章 基于搜救竞赛为平台的搜救系统分析 9 9 3.1 搜救机器人移动测量端系统分析 .9 3.1.1 搜救机器
2、人的移动系统分析.10 3.1.2 搜救机器人的测量系统分析. 11 3.2 搜救机器人显示报警端 .14 3.2.1 搜救机器人的显示端.14 3.2.2 搜救机器人的报警端.16 第四章 基于搜救竞赛为平台的系统软硬件设计 1717 4.1 系统硬件设计 .17 4.1.1 远红外火焰火焰探头的安装.17 4.1.2 地面检测模块的安装.19 4.2 系统软件设计 .20 4.2.1 图形化编程.21 4.2.2 JC 语言.23 结论 2828 致谢 2929 参考文献 3030 基于 GMD 竞赛为平台的搜救机器人 第 2 页 共 30 页 第一章 绪论 1.1 1.1 引言引言 机器
3、人大量生产和拥入工业部门,代替人从事有害的生产活动,是新的工 业革命特征之一。 1982 年美国对未来机器人的发展曾用特尔斐法作过预测。 预计今后十几年里,非伺服、不可编程序的机器人将绝迹。到 1995 年,95的 工业机器人为智能、万能和可编程的机器人。其中一项具体预测是,到 1990 年机器人中 25有视觉功能； 20有触觉功能。 在新型装配机器人中,45为 可编程序系统。 日本机器人协会预测:八十年代将是日本机器人生产发展的一 个重要时期。 中国机器人的研究二十世纪七十年代开始的，至今已有 30 多年，到目前 为止大体分为三个时期：摇篮期，规划发展期及拓广发展期。但相对于日本， 美国，欧
4、洲等发达国家来说，还处于追赶阶段；例如，美国 9.11 事件中，美 国国内主要机器人生产公司和研究机构都组织参加了纽约世贸大厦现场的搜 救工作，他们是南佛罗里达大学机器人辅助搜寻与救援研究中心，MIT 的 IRobot 公司,美国海军的 SPAWAR 研究中心， 以及具有五十多年历史的 Foster Miller 公司等。据时代周刊报道：在最初的十天当中，救援机器人在搜救 犬，人工无法抵达的狭小或危险区域找到十余具遇难者的遗体，与现场搜救 工作人员找到的数量基本相同，但所花的时间却不到现场救援人员花费时间 的一半。而我国在四川地震中，据资料显示，搜救机器人并未得到很好的利 用，参加搜救的主要还
5、是以消防官兵，搜救犬及支援人士。 本系统结合现实应用，分析搜救原理及具体方法，以能力风暴 AS-UII 机 器人为依托，在此基础上，使用硬件扩展，有远红外火焰传感器，光敏传感 器，AS 地面灰度传感器，红外避障传感器；使用软件编辑，用 vjc1.6 图形化 编程和 jc 代码程序编辑。通过对本系统的调试，最终实现了搜救机器人的搜 救功能。 基于 GMD 竞赛为平台的搜救机器人 第 3 页 共 30 页 1.2 课题研究的背景及意义 1.2.1 课题研究的背景 机器人是人类智慧的产物，他能完成人类无法实现的作业，20 世纪就已经得 到社会各界人士高度重视的机器人，在 21 世纪更是如娇娇宠儿，得
6、到世人关注。 随着全球环境的变化，工作、生活中发生的意外事故的增多，一个必要的无人操 作搜救机器人必然诞生。人类本体的搜救能力越来越显得拘束，人类在智慧上超 出动物很多，但在特定环境的适应上就要比动物差很多。虽然人发明了很多的技 术弥补了这一不足，但明显可以看到，舰船的灵活性比不上鱼类，飞机的灵活性 比不上鸟类甚至昆虫，车辆的地形适应性比不上四条腿的动物。搜救机器人的研 究可以弥补我们这方面的不足，对社会产生大的经济效益。搜救机器人的研究可 以满足一些行业的需求。机器人由于其天生的多自由度，多冗余自由度，可以在 狭小的空间内穿梭，可以满足在复杂环境中搜救、侦查、排除爆炸物等反恐任务； 航空航天领域可用其作为行星表面探测器，轨道卫星的柔性手臂；工业上则可应 用于管道排污机器人等方面。 1.2.2 课题研究的意义 1）课题研究的社会意义 搜救机器人的研究给搜救工作带来很大的方便，在灾难发生后，能够快速地 投入到搜救工作中，提高搜救效率，减少人员伤亡，失踪等不幸事故，更好的为 社会服务。 2）课题研究的科学意义 搜救机器人
