題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多機(jī)器人偵察系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該作品可在無人環(huán)境下進(jìn)行大范圍搜索活動，具有實(shí)用價值。 該作品技術(shù)水平較高。系統(tǒng)具備一定的分布式特征，因此具有較強(qiáng)的工作能力、較高的工作效率和穩(wěn)健性。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整，具備目標(biāo)查找、障礙物躲避、個體間協(xié)調(diào)與通信等功能，且提供豐富的交互功能，方便用戶使用。 該系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用前景，可用于執(zhí)行無人環(huán)境下的大面積搜索、大型場地測量乃至大型搬運(yùn)等任務(wù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 多機(jī)器人系統(tǒng)具備一定分布式系統(tǒng)特征，工作能力強(qiáng)、設(shè)備小型化、系統(tǒng)穩(wěn)健性強(qiáng)、工作效率高。 該系統(tǒng)可以進(jìn)行目標(biāo)查找、障礙物躲避、個體間協(xié)調(diào)與通信等?。系統(tǒng)采用兩級控制決策方案，兼有集中式控制和分布式控制的優(yōu)點(diǎn)，可以在兩種方式之間自由調(diào)節(jié)，以達(dá)到最優(yōu)效果。 該系統(tǒng)可用于執(zhí)行無人環(huán)境下的大面積搜索、大型場地測量任務(wù)，且具備執(zhí)行大型搬運(yùn)任務(wù)的潛力，應(yīng)用前景廣闊。
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)
- 多機(jī)器人偵查系統(tǒng)以群體協(xié)作的方式執(zhí)行目標(biāo)偵查搜索任務(wù)，可代替人類進(jìn)行大范圍的搜索活動?？梢栽谖ｋU或人類難以到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行勘探、搜救（如地震、核輻射區(qū)等），而且可以大大加快搜索速度，達(dá)到了節(jié)省資源、提高效率的目的。 本系統(tǒng)創(chuàng)新與關(guān)鍵技術(shù)在于多臺機(jī)器人個體共同執(zhí)行搜索任務(wù)所使用的協(xié)調(diào)通信、遍歷、躲避以及路徑規(guī)劃等策略，它涉及到多個學(xué)科和領(lǐng)域，多機(jī)器人偵察系統(tǒng)具有很大的潛在能力和推廣前景。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 相對于單機(jī)器人，多機(jī)器人系統(tǒng)在性能上有著更大的優(yōu)勢，可以利用小型個體完成大型任務(wù)，增加個體的生存幾率，單一機(jī)器人個體的損壞不影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行，對于一些范圍大而目標(biāo)小的搜索任務(wù)，大量機(jī)器人可以縮短搜索時間。 本文設(shè)計(jì)的多機(jī)器人偵查系統(tǒng)，可以進(jìn)行目標(biāo)查找、障礙物躲避、個體間協(xié)調(diào)、通信。該多機(jī)器人系統(tǒng)以同一類型的紅外光進(jìn)行障礙檢測和目標(biāo)搜索，同時進(jìn)行個體之間的相互通信與定向。多項(xiàng)任務(wù)使用單一媒介且互不干擾，以及兩級控制決策方案是該系統(tǒng)的特色。此外，該系統(tǒng)還能夠通過豐富的回顯與聲音報(bào)警功能實(shí)時報(bào)告系統(tǒng)個體狀態(tài)，便于用戶使用。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 該系統(tǒng)搜索過程中，個體可自行完成遍歷和避障操作。當(dāng)某個體檢測到目標(biāo)，光源發(fā)射目標(biāo)信號，其他個體一經(jīng)檢測立即駛往目標(biāo)地，到達(dá)后發(fā)射目標(biāo)信號。當(dāng)所有個體匯聚到目標(biāo)地，偵查過程結(jié)束。 多機(jī)器人偵查系統(tǒng)采用兩級控制決策方案，兼有集中式控制和分布式控制的特點(diǎn)，且可以在兩種方式之間自由調(diào)節(jié)，根據(jù)具體環(huán)境上調(diào)或下放控制權(quán)力，以達(dá)到最優(yōu)效果。 該系統(tǒng)可執(zhí)行無人區(qū)域大面積搜索、大型場地測量、大型搬運(yùn)等任務(wù)。
同類課題研究水平概述
- 機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人的問世都是近幾十年的事。進(jìn)入20世紀(jì)后，機(jī)器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持，一些適用化的機(jī)器人相繼問世， 1959年第一臺工業(yè)機(jī)器人（可編程、圓坐標(biāo)）在美國誕生，開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。 進(jìn)入80年代，隨著傳感技術(shù)，包括視覺傳感器、非視覺傳感器（力覺、觸覺、接近覺等）以及信息處理技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了第二代機(jī)器人—有感覺的機(jī)器人。它能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分有關(guān)信息，進(jìn)行一定的實(shí)時處理，引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。第三代機(jī)器人是目前正在研究的“智能機(jī)器人”。它不僅具有比第二代機(jī)器人更加完善的環(huán)境感知能力，而且還具有邏輯思維、判斷和決策能力，可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主地進(jìn)行工作。 迄今為止，世界上對工業(yè)機(jī)器人的研究已經(jīng)經(jīng)歷了四十余年的歷程，日本、美國、法國、德國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已日趨成熟和完善。工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī) （機(jī)械本體）、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。 多機(jī)器人研究始于20世紀(jì)70年代，機(jī)器人工作環(huán)境復(fù)雜度、任務(wù)的加重，對機(jī)器少的要求不再局限于單個機(jī)器人，多機(jī)器人的研究已經(jīng)成為機(jī)器人學(xué)中的一個熱點(diǎn)。多機(jī)器人系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：適合完成復(fù)雜任務(wù)、分布在不同區(qū)域內(nèi)同時作業(yè)或在不同分布時間內(nèi)執(zhí)行任務(wù)、多機(jī)器人具有對不同目標(biāo)任務(wù)可協(xié)同工作、具有自感知與共享感知的能力、多機(jī)器人可提高系統(tǒng)的可靠性。 多機(jī)器人系統(tǒng)不是單個機(jī)器人數(shù)的增加，而是個體之間相互作用的增加。它包括協(xié)調(diào)和合作兩層含義。所謂“合作”是指一個總體任務(wù)在個體之間如何分配，即如何組織多個機(jī)器人去完成任務(wù)，合作是通過機(jī)器人之間的組織方式及系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)合作關(guān)系確定以后，還有一個要求各機(jī)器人在“合作”過程中相互之間運(yùn)動“協(xié)調(diào)”的問題。對于包含緊藕合子任務(wù)的復(fù)雜任務(wù)而言，協(xié)調(diào)問題尤為突出。
