本文關(guān)鍵詞：救援機(jī)器人收納系統(tǒng)控制的研究

  更多相關(guān)文章： 救援機(jī)器人 收納系統(tǒng) 控制 傳感器 交互界面

【摘要】：近年來(lái),自然、人為災(zāi)害頻繁發(fā)生,各類(lèi)災(zāi)害具有預(yù)知性低、破壞性大的特點(diǎn),容易造成大規(guī)模人員傷亡。災(zāi)難發(fā)生后,一些不規(guī)則的破壞造成災(zāi)害環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,另外還時(shí)常伴隨著有毒液體的泄漏、余震、二次爆炸等潛在危險(xiǎn),這些因素時(shí)刻影響著傷員以及救護(hù)人員的生命安全。針對(duì)這一現(xiàn)象,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所研制出一款旨在替代醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入復(fù)雜危險(xiǎn)的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng),完成環(huán)境監(jiān)測(cè)以及傷員無(wú)損傷搬運(yùn)工作的救援機(jī)器人收納系統(tǒng)。本文是對(duì)救援機(jī)器人收納系統(tǒng)的原理樣機(jī)進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)對(duì)收納系統(tǒng)的自動(dòng)化遠(yuǎn)程操作,使其能夠進(jìn)入災(zāi)害環(huán)境,采集環(huán)境信息,搜尋傷員,排除障礙,快速將傷員柔順地從地面拾取進(jìn)入車(chē)體,并轉(zhuǎn)離災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng),爭(zhēng)取有效的救援時(shí)間,避免對(duì)傷員造成二次傷害,降低醫(yī)護(hù)人員發(fā)生意外事故的概率。本文采用理論分析、數(shù)學(xué)建模、軟件仿真和樣機(jī)試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。首先分析收納系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)與工作原理,確定電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的功能特性；然后根據(jù)收納系統(tǒng)不同的救援狀態(tài),在SolidWorks進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,并在ADAMS中建模仿真以及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,確定合適的救援方案；其次為了提高收納系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性與可靠性,分析多電機(jī)同步控制策略,并在Matlab進(jìn)行仿真,確定最優(yōu)的控制方法,使得收納系統(tǒng)能夠柔順地完成救援；選擇合適的傳感器,完成環(huán)境感知系統(tǒng)設(shè)計(jì),進(jìn)行硬件電路搭建；并根據(jù)救援機(jī)器人收納系統(tǒng)的功能特性,在Visio Studio中設(shè)計(jì)人性化的人機(jī)交互界面,采用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)救援機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控。完成硬件平臺(tái)搭建與軟件程序編寫(xiě)之后,軟硬件結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試,主要包括傳送帶實(shí)驗(yàn)、電機(jī)同步實(shí)驗(yàn)以及人體舒適度調(diào)查。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè),且能夠無(wú)損傷地完成傷員搬運(yùn),達(dá)到收納系統(tǒng)的預(yù)期目標(biāo),驗(yàn)證了電控系統(tǒng)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：救援機(jī)器人 收納系統(tǒng) 控制 傳感器 交互界面
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP242;R129
【目錄】：

• 學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的目的與意義9-10
• 1.1.1 課題研究目的9
• 1.1.2 課題研究意義9-10
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 救援機(jī)器人救援方式的發(fā)展10-14
• 1.2.2 救援機(jī)器人控制系統(tǒng)的發(fā)展14-15
• 1.3 技術(shù)路線(xiàn)15-16
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析17-27
• 2.1 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)三段式轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)17-21
• 2.2 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)附屬清障機(jī)構(gòu)21-22
• 2.3 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)工作原理22-23
• 2.4 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)的性能要求23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-27
• 第三章 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)控制理論分析27-45
• 3.1 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析27-30
• 3.1.1 收納系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程解算27-28
• 3.1.2 收納系統(tǒng)自由度解算28-29
• 3.1.3 收納系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)重心規(guī)劃29-30
• 3.2 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)動(dòng)作規(guī)劃30-37
• 3.2.1 收納系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃理論分析31-34
• 3.2.2 收納系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃仿真34-37
• 3.3 收納系統(tǒng)控制策略的研究37-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)電控設(shè)計(jì)45-61
• 4.1 收納裝置電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求45
• 4.2 電控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖45-46
• 4.3 無(wú)線(xiàn)通信模塊46-48
• 4.4 運(yùn)動(dòng)控制模塊48-49
• 4.5 數(shù)據(jù)采集模塊49-56
• 4.5.1 視頻圖像采集50
• 4.5.2 溫濕度傳感器50-52
• 4.5.3 生命體征信息檢測(cè)傳感器52-53
• 4.5.4 有毒氣體檢測(cè)傳感器53-54
• 4.5.5 測(cè)距傳感器54-56
• 4.6 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)56-59
• 4.6.1 上位機(jī)界面的設(shè)計(jì)56-57
• 4.6.2 通信協(xié)議57-59
• 4.7 救援機(jī)器人收納系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)59-60
• 4.8 本章小結(jié)60-61
• 第五章 實(shí)驗(yàn)分析61-71
• 5.1 軟硬件調(diào)試實(shí)驗(yàn)62
• 5.2 傳送帶實(shí)驗(yàn)分析62-65
• 5.3 電機(jī)實(shí)驗(yàn)分析65-68
• 5.4 傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)68-69
• 5.5 人體舒適度實(shí)驗(yàn)69
• 5.6 本章總結(jié)69-71
• 第六章 全文總結(jié)與展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71
• 6.2 后續(xù)展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 研究生期間發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明77-79
• 附錄79-97
• 致謝97

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;2001恩格爾伯格機(jī)器人獎(jiǎng)?lì)C布[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年05期

2 ;神奇的機(jī)器人世界[J];機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào);2001年Z5期

3 宋樹(shù)藩;采用機(jī)器人的有效自動(dòng)化[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);2001年06期

4 ;創(chuàng)造出色的機(jī)器人[J];個(gè)人電腦;2003年04期

5 ;危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人——人類(lèi)的好幫手——訪(fǎng)國(guó)家863機(jī)器人技術(shù)主題專(zhuān)家組專(zhuān)家戴先中教授[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2003年03期

6 小才;;機(jī)器人時(shí)代[J];電腦愛(ài)好者;2006年13期

7 宋海宏;;機(jī)器人技術(shù)展望[J];山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào);2006年04期

8 董煬斌;蔣靜坪;何衍;;一種基于雙令牌的多機(jī)器人協(xié)作策略研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2007年12期

9 王國(guó)奎;劉彥波;;草方格鋪設(shè)機(jī)器人綜合、高效控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];科技咨詢(xún)導(dǎo)報(bào);2007年20期

10 陳秀珍;潘拓;;21世紀(jì)初機(jī)器人技術(shù)的走向[J];中國(guó)設(shè)備工程;2007年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊朝虹;張海珠;;機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第五屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

2 王明輝;王楠;李斌;;面向?yàn)?zāi)難救援的機(jī)器人控制站系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第十二屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

3 郭戈;王燕;王偉;;一種多機(jī)器人協(xié)作方法[A];第二十屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（下）[C];2001年

4 崔世鋼;邴志剛;彭商賢;王玉東;;基于遠(yuǎn)程腦概念的服務(wù)機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第二屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

5 楊瑩;丁X;許侃;;國(guó)際機(jī)器人科學(xué)知識(shí)前沿演化的可視化分析[A];科學(xué)學(xué)理論與科學(xué)計(jì)量學(xué)探索——全國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)暨科學(xué)學(xué)理論與學(xué)科建設(shè)2008年聯(lián)合年會(huì)論文集[C];2008年

6 唐矯燕;趙群飛;黃杰;楊汝清;;基于兩足步行椅機(jī)器人的人在環(huán)中的助殘機(jī)器人控制系統(tǒng)[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年

7 薛頌東;曾建潮;杜靜;;具運(yùn)動(dòng)學(xué)特性約束的群機(jī)器人目標(biāo)搜索[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（2）[C];2009年

8 張國(guó)偉;李斌;龔海里;王聰;鄭懷兵;;廢墟洞穴搜救機(jī)器人控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第十二屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 崔世鋼;方景林;劉嘉q;彭商賢;邴志剛;;服務(wù)機(jī)器人開(kāi)發(fā)中測(cè)控問(wèn)題的研究[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第五屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

10 吳國(guó)盛;李云霞;李驪;;一種基于極坐標(biāo)系下的機(jī)器人動(dòng)態(tài)避碰算法[A];2006中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 冬冬;看看自動(dòng)化機(jī)器人在包裝業(yè)中能起多大作用[N];中國(guó)包裝報(bào);2005年

2 莽九晨　周之然;有感“機(jī)器人道德法”[N];人民日?qǐng)?bào);2007年

3 記者 陳琳;機(jī)器人總動(dòng)員[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2010年

4 記者 孫亞斐;千余支隊(duì)伍攜機(jī)器人亮相金城[N];蘭州日?qǐng)?bào);2011年

5 崔鑫;機(jī)器人也能和您一起下廚[N];北京科技報(bào);2012年

6 特約記者 楊保國(guó);中國(guó)科大“藍(lán)鷹”稱(chēng)雄機(jī)器人世界杯[N];大眾科技報(bào);2007年

7 本報(bào)記者　 陳淑娟;機(jī)器人走近生活[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

8 虎虎;科學(xué)好玩（三）[N];四川科技報(bào);2007年

9 孫潛彤;新松公司：在機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域顯身手[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2008年

10 財(cái)宣邋Q孟推，

本文編號(hào)：746530