基于人机交互的危险环境小型侦查机器人研发

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1、分类号：TP732学校代码：12715UDC：621.3学号：15085201003专业学位硕士论文ThesisforMaster’sDegree基于人机交互的危险环境小型侦查机器人研发学院机械工程学院学位类别专业硕士领域机械工程论文作者吴冬涛指导教师王建锋隽鸿科日期2018年5月西京学院研究生处西京学院硕士学位论文基于人机交互的危险环境小型侦查机器人研发论文作者：吴冬涛学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程校内导师：王建锋职称：副教授企业导师：隽鸿科职称：研究员DissertationSubmittedtoXijin

2、gUniversityforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringDangerousenvironmentbasedonhuman-computerinteractionResearchanddevelopmentofsmallinvestigativerobotbyWuDongtaoSupervisor:Prof.WangJianfengMay.2018摘要近年来，世界恐怖事件，各国家，地区自然灾难频发，使得用于危险环境执行侦察、反恐、排爆、危险作业的先进特种机器人有了紧迫的需求。在执行反恐、搜救

3、、探测任务过程中，了解现场环境情况是很关键的一环，充分掌握现场的环境情况，是任务顺利完成的必要前提。所以研制危险环境侦查的小型侦察机器人具有相当重要的意义。本文提出了一种基于人机交互的危险环境小型侦查机器人，利用上位PC机无线遥控侦查机器人，应用数字PID控制算法完成侦察机器人行驶速度的精准控制，红外传感器完成自主避障功能。侦查机器人车体上搭载的摄像头模块，对车体周围环境图像信息进行采集然后通过无线传输至上位PC机并且进行实时显示。这样就完成了侦察机器人速度控制，自主避障以及图像采集的设计要求。在系统设计中，采用模块化思想进行硬件设计和

4、软件程序设计，设计具有很高的可靠性。系统设计总体上分为侦查机器人机械车体设计，控制电路设计，软件程序设计。在完成侦察机器人实物设计以后，对其进行了模块，整体测试，测试结果比较理想，符合预期设计。本文结合了危险环境侦察机器人的发展趋势,对侦察机器人的通用性关键技术进行了研究，本次的研究成果对侦察机器人的知识理论以及实用化提供了设计依据。关键词：人机交互，危险环境，上位PC机，自主避障，图像采集IABSTRACTInrecentyears,WorldHorrorevents,countriesandregionshavefrequentna

5、turaldisasters,whichhavemadeurgentneedsfortheadvancedspecialrobotsusedtocarryoutreconnaissance,counter-terrorism,explosionanddangerousoperationsindangerousenvironment.Intheprocessofcarryingoutthetaskofcounter-terrorism,searchandrescueanddetection,itisakeylinktounderstand

6、thesituationofthescene.Itistheprerequisiteforthesuccessfulcompletionofthetasktofullygrasptheenvironmentsituation.Therefore,itisofgreatsignificancetodevelopsmallscoutingrobotsfordangerousenvironmentdetection.Inthispaper,asmalldetectionrobotfordangerousenvironmentbasedonhu

7、man-computerinteractionisproposed.ThedetectionrobotisremotecontrolledbytheupperPC,andtheprecisioncontroloftherunningspeedofthereconnaissancerobotiscompletedbythedigitalPIDcontrolalgorithm.Theinfraredsensorcompletestheobstacleavoidancefunction.Thecameramoduleonthevehicleb

8、odyoftheinvestigativerobotisusedtocollecttheimageinformationaroundthecarbodyandtransmitittotheupperPCby