辅助救援机器人

 

 张倖  刘峰峰  张鑫

西安邮电大学 

 

概述

 

随着人类的进步和社会的发展,自然灾害也层出不穷,森林火灾、地震、大风、雷雨、洪水、滑坡、泥石流等,时刻威胁者我们的人身安全。2008 5 12 日下午、四川汶川发生了 8.0 级大地震,突如其来的地震让许多同胞葬身于瓦砾之中。然而在灾后我们常常很难发现遇难者,由于沉重的水泥板构成的废墟空间狭小,人很难进入,导致很难发现幸存者,也无法在这些狭小空间里面采集一些灾后的数据,导致我们灾后营救工作很难实现。

本作品着眼于辅助救援人员,在灾后狭小空间的复杂地形中探索未知环境,构建 2 维地图模型,并探测环境中的各种数据,寻找幸存者。利用图优化算法的思想,集合位姿传感器、里程计、激光雷达进行远程的辅助导航。通过遥控器远程控制机器人,实现在救援环境中数据采集,2 维构图、人员探测等任务,并将传感器数据实时显示在显示器上。该系统体积小巧,可以辅助救援人员采集数据,可为救援提供一些实际的帮助。

该作品以 EGO1 FPGA 开发板为核心。搭载平台选择履带式小车,适合在复杂的未知的地形上进行移动,通过 PWM 波来控制小车自由移动。通过车载激光雷达采集的深度数据进行算法处理后,实现对机器人周边环境的建模,利用各种模块采集速度、里程、角度、红外等信息。通过无线传输模块可实现对机器人的远程控制 。操作端通过 VGA, 显示机器人周边环境及各种参数,实现对未知环境的提前感知与探索,为救援人员提供相应的安全信息。

 

系统架构

 

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设计演示

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2019年3月12日 13:23
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