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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于D-H算法的多功能智能救援車
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 基于D-H算法的多功能智能救援車是在抗震救災(zāi)的主題之下設(shè)計(jì)的一個(gè)協(xié)助型智能車系統(tǒng)，主要用于自然災(zāi)害后的救援，可在特殊環(huán)境中代替救援人員進(jìn)行救援工作。 該車在模擬的震后廢墟中可以完成以下演示任務(wù)：無(wú)線視頻實(shí)時(shí)傳輸；自動(dòng)檢測(cè)出車體周圍有生命的人體；雙超聲波掃描實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障；USB手柄控制模式，可以對(duì)車體進(jìn)行無(wú)線操作；具有路徑記憶功能，可繪制簡(jiǎn)易地圖。
- 詳細(xì)介紹：
- 基于D-H算法的多功能智能救援車是在抗震救災(zāi)的主題之下設(shè)計(jì)的一個(gè)協(xié)助型智能車系統(tǒng)，主要用于自然災(zāi)害后的救援，可在特殊環(huán)境中代替救援人員進(jìn)行救援工作。 1)無(wú)線視音頻的實(shí)時(shí)傳輸。車上裝配有無(wú)線攝頭，在100米范圍內(nèi)通過(guò)匹配的接收機(jī)和USB采集卡可以把實(shí)時(shí)的視音頻在上位機(jī)上顯示。 2)自動(dòng)檢測(cè)出有生命的人體。在車體定位低速旋轉(zhuǎn)360°尋找生命時(shí)，如果某方向有人時(shí)，紅外生命探測(cè)模塊則會(huì)輸出一個(gè)高電平給Freescale主單片機(jī)，F(xiàn)reescale主單片機(jī)發(fā)出指令讓車體就地停止，并通過(guò)無(wú)線傳輸給上位機(jī)進(jìn)行生命探測(cè)結(jié)果警示。智能車也可以通過(guò)模式選擇進(jìn)行自行救援任務(wù)，根據(jù)生命體距離的遠(yuǎn)近進(jìn)行相應(yīng)的救援活動(dòng)。 3)自動(dòng)實(shí)時(shí)返回與目標(biāo)的距離。在車體行進(jìn)過(guò)中，無(wú)線視頻傳輸并不能準(zhǔn)確地反映出與目標(biāo)的距離，這就需要一個(gè)用超聲波模塊給出精確的距離信息，用于單片機(jī)的判斷，并傳輸給上位機(jī)進(jìn)行顯示。 4)上位機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。該通訊系統(tǒng)不僅能在智能車自動(dòng)控制的過(guò)程完成下位機(jī)對(duì)上位機(jī)的信息傳輸，也可以再緊急情況下選擇人工操作式，完成上位機(jī)對(duì)車體的控制，或者進(jìn)行機(jī)械臂的精細(xì)操作。 5)利用Freescale單片機(jī)完成對(duì)機(jī)械臂的操作控制。我們?cè)谥悄苘嚿习惭b了機(jī)械臂，用于車體自主演示一些簡(jiǎn)單的救援動(dòng)作，并成功利用Freescale單片機(jī)8路PWM進(jìn)行機(jī)械臂上舵機(jī)的控制，并基于Denavit-Hartenberg算法同時(shí)完成了用上位機(jī)發(fā)出指令進(jìn)行機(jī)械臂的精細(xì)動(dòng)作。 6)運(yùn)用飛思卡爾單片機(jī)與無(wú)線NRF2401模塊，我們?cè)O(shè)計(jì)了路徑記憶模塊，可以使救援機(jī)器人記憶從出發(fā)至尋找到傷員所走過(guò)的路徑，實(shí)時(shí)傳輸給救援人員，并在上位機(jī)繪制簡(jiǎn)易的地圖，以便救援人員更快的找到傷員。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 在抗震救災(zāi)的主題下，設(shè)計(jì)了一個(gè)能協(xié)助救援的多功能智能救援車。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了雙超聲波掃描自動(dòng)避障算法； 2.基于Denavit-Hartenberg算法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂的定位精確夾??； 3.自主設(shè)計(jì)nRF24L01協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線通訊系統(tǒng)上位機(jī)與下位機(jī)的雙向通信。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了雙超聲波掃描自動(dòng)避障算法；經(jīng)過(guò)專利檢索，目前還沒(méi)有一種智能車上配備了這種雙超聲波掃描的裝置，無(wú)論是硬件還是算法，我們均實(shí)現(xiàn)了自主化。 2.基于Denavit-Hartenberg算法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂的定位精確夾?。辉趯W(xué)習(xí)了D-H算法之后，我們將其應(yīng)用到機(jī)械臂的精確控制中，能讓機(jī)械臂的操作更流暢更精確。 3.自主設(shè)計(jì)nRF24L01協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線通訊系統(tǒng)上位機(jī)與下位機(jī)的雙向通信。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年8月 榮獲第五屆飛思卡爾杯全國(guó)大學(xué)生智能車比賽創(chuàng)意組演示二等獎(jiǎng) 2010年12月 榮獲第二屆大連市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意作品比賽一等獎(jiǎng) 2011年4月 榮獲第八屆大連理工大學(xué)“攀登杯”科技作品比賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 通過(guò)申請(qǐng)專利后進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)演示，圖片視頻
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 智能救援車是在抗震救災(zāi)的主題之下設(shè)計(jì)的一個(gè)多功能協(xié)助型智能車系統(tǒng)，主要用于自然災(zāi)害后的救援，該系統(tǒng)與以往同類技術(shù)相比更側(cè)重了智能化，人工參與的部分在逐漸減少，我們的目標(biāo)是將智能救援車做成全自動(dòng)的智能車。近年來(lái)，世界各地地震等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，相信智能救援車會(huì)應(yīng)用地越來(lái)越廣泛，對(duì)實(shí)際救援工作會(huì)很有幫助。
同類課題研究水平概述
- 人工智能是一類技術(shù)的統(tǒng)稱，真實(shí)存在且應(yīng)用廣泛，該類技術(shù)中最具代表性的即是智能機(jī)器人技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)地震等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，偵察、排爆、救災(zāi)、攀爬等人工智能機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著研究的深入，越來(lái)越多的人工智能機(jī)器人可以代替人們?cè)诘卣疬^(guò)后有余震威脅、輻射、粉塵、毒氣、高溫等特殊環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。 目前，國(guó)內(nèi)還尚未有完整的一套自然災(zāi)害后的智能救援系統(tǒng)，人工智能的研究水平要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，在人工智能的道路上我們需要更大的努力。
