消防侦察救援特种机器人研究

为了确保消防官兵的人身安全、减少国家财产损失,有效帮助现场指挥人员科学判断灾情,合理决策现场的疏散、隔离、防护、封堵、灭火等救援工作,提高消防部队处理特大恶性火灾的实战能力,在研究和分析国内外消防救援机器人的基础上,阐述消防侦查救援特种机器人的主要研究内容和需要解决的关键技术并给出相应的实施方案。     

微小型自主侦察机器人设计

针对室内狭窄区域的侦察需求,设计了微小型自主侦察机器人BMS-1的机构系统和控制系统,并对传感器进行了配置。通过实验测试证实,该机器人能够避开障碍物,寻找并躲避在隐蔽处,具有一定的自主侦察能力。     

消防报警机器人模型设计

本文主要实现了以ADμC845为核心控制器的消防报警机器人模型的功能结构、主要功能模块及其外围电路、以及实现程序流程进行设计.该模型通过从红外传感器模块进行寻迹,从而控制消防机器人的行进与搜索,在此基础上,通过红外传感器对火源进行识别,在其发现火源将发出报警信号,从而实现消防报警功能.实验室模拟测试表明了本设计的可行性.     

教学机器人的设计与实现

介绍了华东师范大学按照国家教育部制定的“普通中学技术课程标准”设计的教学机器人模型．该机器人模型可用于中学单片机应用的教学,其主要特点为：用模块学习取代芯片学习,解决中学生缺乏计算机硬件和电路基础知识的困难;用软件仿真和程序下载相结合的方法,解决教学机器人制作必须使用单片机开发设备的问题．     

城市消防地理信息系统的设计与实现

改革开放以来,社会经济取得了突飞猛进的增长,人民生活得到了日新月异的提高,民生问题已然成为国家政策改善的重点内容.如何构造一个安全稳定、秩序井然的社会环境与最广大民众的生活质量息息相关,城市消防在其中发挥着重要作用,对于防范和控制城市化进程中的安全隐患起着不可替代的作用.城市消防地理信息系统通过将现代信息技术运用到城市消防系统中,利用计算机硬件和软件的帮助,结合消防调度指挥的要求,使得城市消防系统能够充分利用有限的人力和物力资源高效地完成消防任务.主要研究城市消防地理信息系统的设计与实现,分析其功能和特点.     

城市消防地理信息系统的设计与实现

城市消防地理信息系统是消防指挥决策系统的一个重要组成部分，本文着重介绍了城市消防地理信息系统的结构、主要功能和特点。     

一种雷达信号侦察处理器的设计与实现

研究一种基于FFT/IFFT、全FPGA实现、环形结构的电子战数字接收机信号处理器.该处理器由4片FPGA分别实现高速数据传输接口、FFT/IFFT运算及信号的时/频域检测,FPGA以分布式、多总线、并行、流水方式工作.可检测最多4个同时到达的脉冲雷达信号的载波频率及脉冲描述字等参数,当采用256 K(1 K=1024)点的FFT变换3、2 K点的IFFT变换时,检测出4个信号的典型用时约20 ms.由一块板卡完成了数据的接收、运算和时频域信号检测等工作.     

机器人UWB定位系统的设计与实现

实验引入超宽带UWB(Ultra Wideband)定位技术,结合TOA(Time Of Arrival)算法,设计并实现了移动机器人自主定位系统.在定位系统中,超宽带定位标签与基站相配合,测量出标签与各基站间的超宽带信号传输时间,经标签输出后,51Duino控制板通过串口接收数据并结合TOA算法解算出机器人位置坐标,再经串口通过Wi-Fi模块将位置坐标上传到上位机定位软件进行存储和显示,上位机软件同时可以根据坐标数据在选定的地图文件上标记机器人移动的实时轨迹.实验结果表明,该定位系统可以稳定地为机器人提供准确的位置定位服务,定位误差仅约为10cm左右,定位精度较高.     

大型喷浆机器人的设计与实现

针对喷射混凝土存在的主要缺陷,设计了一种新型喷射混凝土机器人。突破现有同类设备均为关节型的局限,给出了全新的机构与电控系统。并解决了恶劣环境下机器人的可靠性问题。在满足喷射混凝土工艺前提下,达到了操作简单、动作灵活、适应地下恶劣环境的目标。实践证明,该机器人具有很高的可靠性和稳定性,完全满足喷射混凝土工艺要求,非常适合中国国情,具有推广应用价值。     

足球机器人控制系统的设计与实现

足球机器人小车是机器人足球比赛的执行机构,介绍了一种基于DSP的足球机器人控制系统的实现方案。描述了系统组成各个模块的硬件实现,并给出了相应的软件设计方案。实验证明,该系统不仅简化了系统的外围设备,降低了系统的损耗,而且提高了机器人的稳定性和实时性,获得了更好的控制效果。     

小型机器人避障的设计与实现

设计了一款基于MCS51单片机的智能机器人.该控制系统采用红外传感器来检测路面的预设障碍,使机器人能在一定区域内准确避开障碍行走,并且能够完成特定的任务.试验表明:该控制系统能够按照预定的要求实现对机器人前进、转弯、停止的精确控制,且系统避障迅速可靠.     

小型智能家居机器人的设计与实现

为实现低配机器人完成较高智能的服务, 设计并实现了一款小型智能家居机器人。 该机器人能高效、 自 主地建立环境地图, 规划出最优路径到达目标点, 从目标点取物后沿原路返回。 机器人通过红外低配传感器感 知未知环境, 并建立栅格地图; 通过宽度优先搜索规划出两点间的最优路径。 采用北京博创的“创意之星冶模 块化机器人平台设计并搭建了一款具有抓取功能的轮式机器人, 将提出的算法在机器人上进行了实现。 实验 表明, 提出的算法可在低配机器人上实现并完成指定的功能, 该机器人适用于家居环境, 能辅助老年人完成一 定的取物操作, 对机器人的发展起到了积极的推动作用。     

消防机器人上阵

在不少大楼起火的案例中,一些消防员因进入大楼救人和灭火而遭受意外伤害,甚至一些消防员为此付出了宝贵的生命。为了减少火灾对消防员的伤害,美国研究人员开发出了一款可以代替消防员进入大楼救人和灭火的机器人。     

机器人网络化神经单元设计与实现

借鉴生物感知系统适应环境的系统优化方法 ,研究感觉器官的信息转换与处理机制是探索感知信息获取的新途径 ,提出机器人网络化神经单元设计思想 ,给出网络化神经单元设计软件、硬件设计原理和实现方法 ,并采用电子数据表单方式对传感器的属性进行描述 ,以实现传感器即插即用 ,为构建机器人仿生感知系统实验平台奠定基础     

双足步行机器人控制电路设计与实现

提出和实现了一种具有语音控制和无线下载功能的双足步行教育机器人的控制电路。系统采用双单片机处理系统,其中包括步行控制电路、红外避障电路、超声波测距电路、语音发音识别电路和电脑无线通讯电路。基于此控制电路的双足步行机器人,具有很好的学习扩展性和新颖性。     

床椅一体化机器人设计与实现

针对床椅机器人在室内狭小空间灵活行走的问题,研制一款四轮独立驱动转向的床椅一体化机器人。根据室内狭小空间的转向需求,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。对重要部件进行了理论计算、有限元分析,对驱动轮支架进行了应力及形变分析,仿真结果表明,驱动轮支架的强度和刚度均满足设计要求。在ADAMS软件中建立了床椅机器人的动力学仿真模型,进行了稳定性分析,仿真结果表明,床椅机器人的各项指标符合国家相关标准的规定。样机试验进一步验证了仿真分析的结果,确认了床椅一体化机器人的稳定性、越障性能和在室内狭小空间的转向性能。     

空地一体化两栖机器人的设计与实现

叙述了空地一体化两栖机器人的作用和意义,列举了目前国内外已有空地一体化机器人,并分析了其优缺点.给出了以ARM STM32为主控器的旋翼式空地一体化两栖机器人的详细设计方案.首先给出了机器人的设计结构.然后根据空中飞行和地面移动的控制原理给出了机器人软硬件系统设计.最后通过所规划的实验场景,完成了基于视觉辅助的空地一体化两栖机器人对远程目标点的寻找任务.通过该实验验证了所设计机器人的可行性.     

紧凑型微创手术机器人的设计与实现

紧凑型微创手术(MIS)机器人的开发对微创手术技术的推广具有重要意义.在深入分析造成da Vinci微创机器人体积庞大的原因的基础上,开发了一种紧凑型微创手术机器人系统.通过添加双被动关节的方式实现了机器人从操作手的紧凑设计,并提出了与该从操作手相匹配的运动支点预估算法;针对从操作手的应用需求,设计出一种具有末端自转功能的新型微创器械,该器械有助于降低机器人辅助微创手术的操作难度;结合器械的构型特点,设计了机器人主操手,并建立了微创机器人主从运动映射模型,解决了传统微创手术中存在的眼手运动不一致问题.利用所开发的系统样机进行了系列验证性实验以及动物实验,充分验证了所提出的微创手术机器人设计方案的可行性.     

自主式浇花机器人的设计与实现

当前机器人技术发展迅速,其应用逐步由工业、军事等领域向其他领域渗透,已经和我们的日常生活息息相关。其中,自主式机器人以其特殊的自主性,正逐步代替人类完成一些相关工作,为人们解放出更多的时间和空间。介绍了一种以能力风暴为平台开发设计的自主智能浇花机器人,从电子控制和机械结构以及闭环控制几个方面做了详尽描述。     

树障清理机器人的设计与实现

针对环境复杂的区域,高大树木、复杂地形等问题容易造成用电危险,而传统的人工清理树障的方法易造成安全事故,我国现有研发的机器人具有空中姿态控制不稳定以及数据传输不稳定等问题,对树障清理空中机器人进行了设计和实现.该机器人的结构组成主要包括多旋翼无人机、控制系统、远程监控系统、通信系统和刀具装置.通过确定地面坐标系和无人机坐标系的关系,建立空中机器人的动力学模型.充分考虑环境等因素对空中机器人传感器采集数据的影响,建立了传感器的数据融合算法,对传感器采集数据进行处理.采用PID(Proportion Integral Differential)控制方法对空中机器人的姿态控制器进行设计.为了验证该树障清理空中机器人的性能,对其进行了姿态控制试验和树障清理试验.试验结果表明机器人的姿态控制响应时间较短,最短可达1.2 s.在进行树障清理时,最大可清理树障直径约为4 cm,切割最长时间为3 s.