月球探测机器人及其关键技术浅析

参考国内外月球探测的现状,对月球探测机器人的关键技术进行了分析;根据月球探测机器人的任务要求,提出了开发我国月球探测机器人系统的具体实现方案,在该方案中,采用“虚拟样机”技术,建立一个集三维实体设计、动力学建模、控制、可视化仿真于一体的虚拟月面计算机仿真环境,对月球机器人的静国学、运动学以及动力学进行仿真研究,为月球探测机器人结构参数、动力学参数及控制算法的优化提供了设计参数和验证场所;针对月面的复杂环境,提出建立一套智能传感系统的思想,从而实现机器人在复杂、未知的环境中的自主导航与控制。     

中俄合作研制深海载人机器人

中国船舶重工集团公司、中科院沈阳自动化研究所等机构与俄罗斯科学院，合作研制可潜深７０００米的被称作“海底卫星”的水下载人机器人。该机器人预计２００５年投入使用。这意味着中国将拥有对包括深海海沟在内的复杂海域进行详细探测的能力，中国开发海洋资源的步伐将大大加快。据悉，目前世界上只有俄罗斯、美国、日本等国家拥有类似潜深的水下载人机器人。该水下载人机器人长８米、宽３米、能载３人，其中一名操作员、两名科学家。机器人外观近似一个椭圆形球体，将有可能探测深达１万多米的世界最深海沟马里亚纳海沟。水下载人机器人…     

可重构星球探测机器人

中科院沈阳自动化研究所研制成功“可重构星球探测机器人”．并通过了国家验收．“可重构星球探测机器人”由车体和三角履带轮组成．车体为主机器人．每个轮子都是1个子机器人．子机器人上还连有1只机械臂．可根据星球具体环境进行“变形组合”。当子机器人的“手”抓住主机器人后．就成为主机器人的轮子．多个子机器人协调运动．就可完成与其他火星车相同的运动。     

排水管道敷设光缆机器人

为解决局域网内“最后一英里”光缆在排水管道内的非开挖敷设，迫切需要开发一种排水管线敷设光缆机器人．介绍国外使用机器人进行排水管线敷设光缆的方法，主要涉及已经产品化的3种机器人系统，即钻销系统、摩擦杆或粘接基系统和夹子导套系统；分析机器人的结构和功能特点，探讨遇到的技术难点，为国内排水管道敷设光缆机器人的开发提供借鉴．     

“味觉”机器春

日本科学家开发出了世界首个“味觉”机器人，这款机器人能够准确辨别出数十种食物。它辨别食物是通过不同食物特有的“红外指纹”。不同食物反射红外线的能力不同，并因此形成各自独有的“红外指纹”。“味觉”机器人的左手尖安装有红外线探测装置，能够获取所“品尝”食物的“红外指纹”，经过与数据为资料的对比后，就可以判断食物的名称。     

月球探测机器人的系统建模

为准确描述和有效分析机器人系统，提出了一种将面向对象技术与Petri网相结合的月球探测机器人系统建模方法，既保持Petri网对离散事件系统的准确描述性和直观性，又利用面向对象的自然性、易理解性、可重用性和可扩充性．月球探测机器人可利用该模型对系统性能进行分析和故障预测．     

“魔爪”爆炸物处理型机器人

“魔爪”爆炸物处理型机器人是一种动力强大且续航力强的轻型履带式车辆机器人，可用于爆炸物处理、侦查、通信、探测、警戒、防御与救援等任务．该机器人便于携带，可全天候在两栖及各种地形环境下使用。“魔爪”爆炸物处理型机器人除可完成转移并处理爆炸物任务和其它军事任务外，还可用于执行搜寻和援救伤员的任务。     

遥控深海机器人考察南极海底

英国制造的首台“埃西斯”号遥控深海机器人对南极3500米深的海底进行了探测，并拍摄到了丰富的海底生物影像资料。该遥控深海机器人还首次拍摄到了海底基岩上的“融水河道”照片，为了解南极地质和冰盖形成历史及未来变化方向提供了新证据。     

光机电

国内首台侦察消防机器人亮相我国首台侦察消防机器人一经亮相,即引起了国内外同行的兴趣。据介绍,这台侦察消防机器人重300千克,头顶有一只能转动360度的“眼睛”。关节履带能使机器人适应多种地形地貌,可攀30度斜坡、越过25厘米高的障碍物,最快行走时速可达3千米。该机器人可边滚动履带,边以360度转动头顶的“眼睛”,探测火场可燃气体泄漏物的浓度、毒性和腐蚀性,以及现场温度等。配外线热成像仪,该机器人还能感应人体发出的红外辐射信号,探测出压在废墟下的伤员。该机器人还具有喷雾冷却的自降温手段,可在高温和强热辐射条件下,较长时间工…     

国内首台堤坝安全检测水下机器人

哈尔滨工程大学成功研发的TB-1型堤坝安全检测水下机器人，通过了专家验收，并投入使用。这是国内首台自主研发的集水下摄像、检测、地表地形测绘、坝体内部损伤探测等功能于一身的多功能综合水下探测机器人。     

水下机器人覆盖式作业区探测方法

对水下机器人作业区探测这一特定问题进行了理论分析，针对目前覆盖式路径规划方法存在的不足，提出适用于本文任务要求的水下机器人覆盖式作业区探测方法，设计了基于模糊控制规则的水下机器人作业区探测策略。该方法不需环境模型，解决了传统的覆盖式路径规划方法不能用于未知环境的局限性。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

进化机器人的发展概况

进化机器人就是将复杂巨系统的自适应理论运用于机器人的设计中，本文首先给出复杂巨系统的概念，并从“人工脑”（Artificial Brain)开始，简单介绍了“人工脑”发展过程，本文对进化机器人的图内外发展状况进行了介绍，给出了进化机器人的一个典型实例：情感机器人，作为对进化机器人的具体介绍。     

船体真空喷砂机器人

韩国大宇造船和海事工程公司研发成功的“船体真空喷砂机器人”．可自动喷砂船体外部的表面。     

四足机器人远程监控平台设计与实现

针对森林探测，森林防火等复杂情况下，需要特种机器人进行工作，建立完善的针对特种机器人的远程监控平台，实时监测机器人运行状态可以预防事故发生。以ROS开发的四足机器人为研究对象，开展了云平台的机器人远程监控系统的分析设计工作，整体系统由数据通信子系统和后台管理子系统两大部分组成。数据通信子系统采用WebSocket协议，实现全双工通信；后台管理子系统采用前后端分离方式开发，结构清晰且利于升级维护。就所设计的远程监控系统进行了验证性实物实验。实验结果表明：机器人端可以收到并响应用户下发的控制指令，用户端可以读取并通过可视化界面监测机器人关节电机等期望状态信息，并能够对实时曲线上关键数据进行保存，以及对保存后的数据进行在线数据管理。实验结果证明本研究所设计远程监控系统满足设计需求并具有可用性和易用性。     

空间探测机器人立体视觉技术

该项目研究出用于空间探测机器人视觉导航和视建模的超大视场角立体视觉技术，并建立了相应的体视觉系统原理样机。该技术不仅适用于常规镜头体视觉系统恢复场景稠密深度图，也适用于恢复近离大视场场景稠密深度图，可用来确定机器人行走径方向上大视场范围内的岩石、河沟，实现机器人障和路径规划或确定物体的三维空间位置，以使机人准确高效地完成抓取物体的操作。项目单位：北京理工大学联系电话：（０１０）６８９１４８４９联系人：贾云得空间探测机器人立体视觉技术     

水下多通道数字信息高速传输系统

韩国海洋大学开发成功一种水下多通道数字信息高速传输系统。能在水下无线遥控机器人或者实时传输数据，传输速度可比现行系统提高4倍左右。韩国还计划在2011年之前投资72亿韩元，开发水下无线通信系统。该系统包括与手机相似的水下通信终端、水下中继器和水下通信网络等。     

机器人角速度两种软测量方法的PD控制对比

对比分析了用LPP差分方法和高增益观测器方法估计机器人角速度的有效性，并用这两种角速度估计方法分别形成了机器人两种不同的PD输出反馈控制器．在机器人仿真实验中，对这两种方法产生的动态和稳态估计误差以及闭环系统的动态和稳态跟踪误差进行了对比分析．从这两种方法产生的估计误差及闭环系统跟踪误差的对比结果表明，当角位置测量精确度较高时，利用差分方法估计机器人角速度较理想，而较低时采用观测器方法估计机器人角速度较理想．     

新概念水下机器人

中国科学院沈阳自动化所研发的“混合型水下机器人关键技术研究”及“水下滑翔机器人研究”通过验收。这标志着沈阳自动化所在新概念水下机器人研究取得了技术突破，应用前景广阔。     

排爆作业机器人嵌入式半物理仿真系统

针对排爆机器人的作业需求,开发了一套由嵌入式系统及3D仿真平台组成的半物理仿真系统,对排爆机器人的典型操作任务——危险物探测、爆炸物处理等任务进行仿真实验.采用单片机开发排爆机器人的嵌入式控制系统,运行实际的轨迹规划与控制算法,并按真实的时序产生控制指令;采用VC和OSG软件开发3D实时仿真平台,该平台由动力学模型、系统3D几何模型、双目相机模型、传感器模型等组成,在一台PC机上运行;将嵌入式控制系统与3D仿真平台集成,进行典型工况的闭环控制仿真.仿真结果表明了该系统的有效性.     

能“察言观色”的计算机系统

美国研究人员正在开发能够“阅读”人类眼神接触、触摸和声音等交流方式的计算机系统,这使得计算机离“通情达理”又近了一步。　　有消息说,科学家已设计出了一种“多模式输入管理员”专利产品,以及一套名叫“聚合剂”的特殊软件。前者能拟人地接收说话、眼神和触摸信号,后者可对这些复杂的信号进行处理,以使计算机对这些人类用来交流的细腻信号作出反应。　　“多模式输入管理员”重不到75克,可安装在台式计算机上。它能够转动,以探测使用者在看何方,并通过探测用户指尖相对于手掌的位置来判断人的姿势。该系统还可以探测人嘴唇的…