灾难搜救机器人研究现状与发展趋势(3)

灾难搜救机器人研究现状与发展趋势

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

王忠民， WANG Zhongmin

西安邮电学院,陕西,西安,710121现代电子技术

MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE2007，30(17)3次

参考文献(12条)

1.Giampapa J A;Sycara K Team-oriented Agent Coordination in the RETSINA Multi-agent System[CMU-RI-TR-02-34] 2002

2.Murphy R Human-robot Interaction in Rescue Robotics 2004(02)

3.Hirose S;Fukushima E Snakes and Strings:New Robotic Components for Rescue Operations4.Wolf A;Choset H;Brown B Design and Control of a Hyper Redundant Mechanism,Snake-Robot 20045.Takayama T;Hirose S Development of Souryu-Ⅰ:Connected Crawler Vehicle for Inspection of Narrowand Winding Space 2000

6.Davitt J McAteeer The Sago Mine Disasrer-a preliminary Report to Governor Joe Manchin Ⅲ 20067.Micire M Analysis of Robotic-assisted Search and Rescue Response to the World Trade Disaster 20028.Robin Murphy Robot-Assisted Search and Rescue:A Grand Challenge Problem for Computing Systems9.Wilson Rothman Rescuer by Remote Need Help Send in the Robot 2004

10.Binoy Shah;Howie Choset Survey on Urban Search and Rescue Robotics[CMU,Pittsburgh,PA 15213] 200311.Murphy's Sensors Robot for Victim Detection

12.Casper J;Murphy R R;Micire M Issues in Intelligent Robots for Search and Rescue 2000

相似文献(3条)

1.学位论文 侯继平 仿变形虫机器人控制系统设计 2010

2008年5月12日，这一天对于我们所有中国人来说，将会是心中永远的痛。69142人在汶川地震中丧失生命，大量的房屋变成了废墟。我国是世界上灾难发生最为严重的少数国家之一，具有灾害种类多、发生频率高和分布地域广等特点。特别是近年来，地震和矿难事故在我国频频发生，给公众安全和国民经济带来极大的破坏。灾难发生后，还有幸存者被困在废墟下，但灾后的搜救存在着种种的困难。因为地震后存在着极易发生二次倒塌建筑物的现场环境，使得施救人员在自身安全得不到保证的情况下很难深入现场进行侦察或施救。此外，废墟中形成的狭小空间使得搜救人员甚至搜救犬无法进入。<br>　　

为了解决这些问题，搜救机器人的概念被提出来，并日益成为相关领域专家和学者们的研究重点。救援机器人的参与，可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡。它们不但能够帮助工作人员执行救援工作，甚至能够代替工作人员执行搜救任务。因此，搜救机器人将会在灾难救援中起着越来越重要的作用和角色。<br>　　

本文首先介绍了搜救机器人的国内外研究现状和意义，并对传统搜救机器人结构和移动方式进行了分析和总结。倒塌的环境中存在很多狭小空间，相比于金属和硬性材料构成的搜救机器人，柔体结构的机器人会更有优势。为此，本文探讨了仿变形虫柔体机器人的结构设计。仿变形虫机器人的机体是由柔性薄膜构成。通过将柔性薄膜材料制成圆环柱状结构，并在形成的圆环柱内注入液体，达到对变形虫身体结构方面的仿生。并通过驱动束缚在机器人机体表面的绳索驱动环收缩，完成对变形虫运动方式——皮肤翻转机制的复制，从而实现前进，后退等运动。本文详细阐述控制系统的设计。考虑到机器人的工作环境，并在仿变形虫机器人皮肤翻转运动过程的受力分析和仿真实验的基础上，我们提出并设计该机器人控制系统架构、硬件电路、控制代码。最后，为了验证整个控制系统可行性，我们通过实验展示在该控制系统的作用下，利用直流电机带动束缚在机器人表面绳索的收缩，能最终实现柔性的仿变形虫机器人皮肤翻转方式，因而能够弥补传统搜救机器人刚性结构缺陷，为柔体机器人在灾后搜救甚至更多方面的应用提供了一种可能。<br>

2.期刊论文 刘庆运.LIU Qing-yun 破拆救援机器人关键技术 -现代制造工程2009(7)

根据机器人在灾难救援过程中的作用不同,对国内外救援机器人研究领域取得的进展及研究现状进行综述.研究表明,目前搜救机器人和搬运机器人不具备对灾后危险建筑物或废墟的智能破碎与拆除能力,提出将机器人技术与工程机械技术有机融合,进行液压驱动的大功率破拆救援机器人研究,归纳了破拆救援机器人研究的关键技术,指出研究面临的主要问题.

3.学位论文 徐坤 搜救机器人人机协作行为控制研究 2009

本文研究了一种关节履带式搜救探测移动机器人系统。中国是一个自然灾害和社会事故多发的国家，煤矿事故、泥石流、台风等时有发生。这些灾难发生后现场环境具有复杂性、未知性及潜在的二次伤害（比如煤矿的二次爆炸、建筑物的二次坍塌等）等特点，给救援队员的生命安全带来了很大隐患。因此有必要研制一种能在第一时间代替搜救队员深入到这种危险灾难环境并探测现场有用信息的移动机器人，为下一步营救行动的计划、决策提供可靠依据。

本文首先研究了搜救机器人的基本控制技术，这是搜救机器人稳定、可靠、有效运行的关键。结合我们研制的搜救机器人平台LUKER—Ⅰ到

LUKER—Ⅱ的改进，设计了基于CAN总线的本体分布式控制网络，并描述了具体的实现方法。对于机器人起关键作用的运动控制节点，主控节点以及姿态测量节点的实现思路和设计方法进行了重点介绍，从而为其后对机器人控制体系结构及智能行为的研究打下基础。

行效率。在此框架下操作员可作为直接操控者直接控制机器人的运动，称为直接控制模式；操作员亦可通过人机交互接口分配一定的任务，机器人通过任务规划器对任务进行行为解析，自主执行行为控制，在此过程中操作员可通过监督管理层实时监督机器人的任务执行过程，若发现意外情况可随时强行介入机器人的任务执行过程。本文还对该模型下的机器人的基于行为的智能控制系统进行了研究。针对搜救机器人在非结构环境下的姿态失稳保护，设计了一种反射式的行为控制方式，构成机器人诸多并行保护行为之一，提高了机器人在复杂地形条件下的安全性。机器人的姿态自主复位任务，在人机协作控制框架下利用有限状态机来实现智能控制，融合了姿态失稳保护等多种行为控制。

本文在人机协作控制构架下给出了一个较为详细的搜救机器人凸台越障的任务案例。针对凸台越障任务给出了两种动作规划，并通过质心分析得出了两种方式的越障高度和控制规律。规划层将机器人规划为两个越障阶段：姿态预调整和推进过程。姿态预调整利用有限状态机来实现；推进过程通过模糊Q学习保持推进过程的平稳性。将训练好的结果放到行为层去执行提高了实时性。此外该任务还有机器人姿态失稳保护应激行为并行执行。操作员也通过监督层监督整个规划层和行为层的执行结果，进行必要的干预，把握整个任务执行的过程。

本文最后一部分对遥操作模式下的搜救机器人的人机交互系统进行了研究。利用OPENGL编程技术和3D Studio强大的三维建模能力，实现了搜救机器人的远程姿态模型再现功能，大大改进了人机交互的友好性。

本课题的研究内容紧紧抓住搜救机器人的基础共性的关键技术，并结合搜救机器人的智能发展趋势进行研究，并在模拟井下巷道和真实矿井进行了实验。结果表明本文所研究的成果推进了搜救机器人平台的实用化。对搜救机器人某些共性关键技术的研究也将有助 …… 此处隐藏：2428字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……