履带式特种消防侦察灭火机器人研发与应用

针对当前因火灾、爆炸等灾害对人类造成的人员伤亡和财产损失难题,本文研制了面向高危恶劣环境的履带式特种消防侦察灭火机器人。机器人具备现场侦察和超远程定点灭火功能,还具备自降温保护和远程自动化作业特征。针对机器人在易燃易爆以及复杂地面环境场景,还重点突破了机器人自喷淋降温技术、高防护技术、动力学优化的轻量化技术等技术,进一步提升机器人运动技术指标,多次实地演习和火灾扑救证明了消防侦察灭火机器人的有效性和必要性。     

一种用于装箱的四轴关节机器人运动控制系统设计

目前用于装箱的设备一般是一体化专机，专机占用空间大，操作不灵活，并且局限于特定的场景、特定规格的产品，设计的四轴关节机器人安装在移动底盘上，能通过自动导航进入货车、集装箱等各种应用场景。分析了此机器人的运动学原理，建立其逆运动学模型，并根据运动学模型设计了机器人的运动控制系统，建立机器人手眼系统，实现机器人的全闭环控制，通过多组装箱实验，验证了机器人的定位精度，为移动装箱机器人的进一步智能化，提供一种新的工程实现方法。     

中国第一代消防机器人

由国家科学技术委员会正式立项的国家８６３高科技ｉｆ划研究发展项目一“消防机器Ａｆ（图１）研究课题,在公安部上海消防科学研究所通过专家组验收。这一历时三年之久的研制项目的顺利完成,标志着我国第一代（多功能）消防机器人正式诞生。 它的诞生填补了我国在消防机器人领域的空白,缩小了我国与国外工业发达国家在消防机器人研究方面的差距,已达到了国际８０年代中期的消防机器人水平。 消防机器人 的系统构成 消防机器人系统由运载车、机器人本体、控制系统和供电系统组成。 一、运载车 运载车用于将机器人从消防站运至火灾现场。…     

基于智能视频技术的陆空两栖消防侦察系统设计

针对火场智能化侦察需求，提出了一种基于智能视频技术的陆空两栖侦察系统设计方案。该方案设计了陆空两栖消防侦察机器人，具备空中飞行和陆地行走的两栖运动。同时，提出了基于深度学习的智能视频火场探测技术，实时探测火场火源信息。该系统可应对复杂火场环境，开展火场实时智能侦察，具有良好的消防实战应用前景。     

魔方机器人硬件系统设计

魔方机器人能够将任意打乱的三阶魔方快速还原,极大的激发人们的科研兴趣。调研发现,由于电气控制系统过于复杂,对环境适应性不强等原因,是导致魔方机器人没有普及的主要原因。针对这个现象,设计一个电气控制系统简单、性能稳定、对场景适应性强的机器人。通过嵌入式系统在魔方机器人控制技术中的应用,改变了魔方机器人的控制结构和功能,提高了机器人控制的灵活性、开放性和实时性、功能性。     

消防机器人信控系统的概念设计

消防机器人主要完成货场侦察和辅助灭火两大任务,由于火场情况复杂,因此对机器人的智能化程度要求比较高.本文较为详细的阐述了消防机器人信控系统的总体设计方案.这是一个递归式信控系统,主要由10个层次组成,它是多传感器集成融合思想在消防机器人概念设计中的具体应用.     

巡检机器人在钢铁企业的应用

本文详细介绍了巡检机器人的分类、系统基本组成以及机器人定位导航技术等,结合巡检机器人的使用优势,提出钢铁企业可应用巡检机器人的具体场景和实例,通过总结钢铁企业应用特点,分析应用巡检机器人需要注意的关键环节,为钢铁企业工业机器人推广应用提供借鉴参考。     

轮式机器人：创新设计与实验研究

轮子是人类的一项伟大发明，轮式移动系统为人类的生产和生活带来了极大便利，机器人采用轮式移动系统是一个十分重要的发展方向。为克服普通轮子对复杂地形适应性不足的问题，研究者们在轮子与行驶表面的吸附方式、轮子自身的几何形态、行驶过程中的转向方式等方面进行了探索。在轮子将滑动摩擦转变为滚动摩擦这一移动机理的基础上，针对崎岖地形翻越、垂立壁面爬升、地面全向移动等场景要求，该文提出了三模式变形轮、磁吸附轮、变参数全向轮等 3 类新型轮子结构，及其相应的轮式移动结构；通过连杆机构实现了三模式变形轮在圆轮模式、爪模式、勾模式之间的切换和机器人的向越障；通过磁吸附轮结构和被动三自由度悬架，使全部轮子始终贴合壁面，实现了机器人的壁面行驶；通过空间机构调节辊子安装角参数，使轮子摩擦力方向受控，保障了机器人的全向行驶；通过样机搭建和实验研究，验证了该文所提创新设计的可行性。     

同轨行走可完成交汇的服务机器人巡航系统

服务型巡航机器人在交通和运载等领域的影响非常大，业内对于服务型机器人的研发力度不断增长。针对目前服务型机器人自巡航策略的问题，提出一种基于MK60FX512VLQ15微控制器的同轨异向可交汇行走的服务型机器人自巡航系统。该系统通过摄像头采集路径图像经MK60FX512VLQ15微控制器处理实现路径规划，采用超声波测距模块实现机器人之间的安全距离控制，通过蓝牙2.0进行机器人之间的实时通信，实现机器人间的相互交汇。同时采用QT Creator软件开发一款上位机软件，实现机器人的图像处理分析以及远程在线调试参数。实验结果表明，该系统的寻轨服务在复杂场景下，能够有效地在指定路径实现机器人间的互相交汇行走。     

摊铺机分动箱弧焊机器人系统的设计和应用

本文介绍了摊铺机分动箱弧焊机器人系统的设计思想，通过实际应用的效果，说明焊缝多、分布复杂，装配精度差的中大型结构件，通过配置始点检测,电弧式焊缝跟踪，合理的焊接工艺和机器人示数，是能够应用机器人成功批量焊接的。     

警用机器人

《内容简介》该书由武警装备研究所总工程师、高级工程师陈晓东大校等编著,科学出版社出版。本书系统介绍了警用机器人的概念、特点及分类,并通过对近年来的研究成果、典型应用实例和应用现状的分析,展望了国内外最新发展趋势。全书共分为7章,内容涉及警用机器人技术基础与关键技术、侦察机器人、排爆机器人、攻击机器人、消防机器人等。相信读者通过阅读本书,会加深对警用机器人的理解,为进一步研究和应用提供良好参考。     

一种服务机器人的通用型主控系统设计

本文设计了一种适应服务机器人的通用型系统，首先阐述服务机器人间的通信方式，设计与硬件模块和本地线程间的通信方法，采用类消息队列的方法互联通信，然后提出数据模块设计的方法，给出通用型服务机器人的基本数据表、逻辑模块的处理事件以及实现方法，最后阐述主控系统的实现过程。本系统适应于多种场景类型机器人，目前已在多款机器人上成功应用，具有一定设计价值。     

传感器在机器人领域的应用研究

本文探讨了传感器在机器人领域的应用,分析了其对机器人技术的影响。首先,介绍了传感器的基本定义及其在机器人系统中的核心作用,强调了其在机器人感知、导航和交互中的关键地位;接着,通过具体的实验验证了传感器在机器人导航中的重要作用,特别是激光雷达在提升机器人导航方面的重要作用;然后,列举了多个机器人应用实例,展示了传感器在不同场景下的实际应用价值;最后,分析了机器人领域传感器面临的挑战,探讨了传感器的发展方向。     

一种基于强化学习的车辆语义分割方法

准确高效的语义分割是自动驾驶、人机交互和机器人视觉应用的基本任务。由于在复杂的场景下,传统分割方法可能会出现难以处理的情况,例如无法很好地处理复杂的背景和噪声,需要手动调节参数来适应不同的图像场景导致大量的人力和时间成本。强化学习方法可以通过与环境进行交互学习,自主发现图像特征和规律,减轻噪声和复杂背景等因素对图像分割的影响,减少对人工特征工程的依赖。因此,采用基于滑动窗口的分割方法并引入强化学习,实现对道路场景下车辆的分割。在该方法下,机器人通过自主学习,提高了车辆分割的精度与平均交并比。     

复杂制造系统建模与优化研究现状及展望

近年来,复杂制造系统及其自动化、智能化和定制化等优势在汽车制造、芯片制造、机器人等领域得到了广泛关注,其建模与优化问题也已成为国内外的研究热点。本文首先介绍了复杂制造系统的研究现状和典型场景应用,比如设备管理、生产过程自动化和生产调度管理。紧接着汇总了常见的建模与优化方法以及所解决的实际工程问题,特别是深度学习、强化学习和合作博弈等方法在复杂制造系统建模与优化中的应用。最后,对复杂制造系统建模和优化问题进行了展望。     

基于三维视觉的机器人安全预警系统

在许多自动化应用场景中,如装配和分拣过程中,工业机器人的应用是提高生产质量和生产效率的一个重要环节。在机器人工作过程中,保证机器人和工人工作的安全,是推动机器人应用和发展的首要前提。该文提出一种基于三维视觉的机器人安全预警系统。首先,该系统利用三维相机对监控场景进行高精度三维重建,并将多个点云进行融合;然后,提取人体关键点,并根据三维人体关键点判断人与机械臂的安全距离;最后,计算判断人体与机器人是否处于设定的安全距离范围,并据此控制机械臂的工作状态。实验结果表明,该文所开发的安全预警系统能保障大视野范围内的人员安全。     

基于Android控制的乒乓球捡拾机器人设计

为了提高训练过程中捡拾与回收乒乓球的效率,设计了一种可通过Android移动终端设备控制捡拾乒乓球的机器人。该机器人使用蓝牙近程无线通信方式,在Android设备端发送控制信号,机器人嵌入式设备端接收信号并执行命令,实现了无线控制、球体导流、快速批量回收和全向快速移动等功能。通过实地捡球测试,验证了该机器人在运动场地中可快速回收集中的乒乓球,且在复杂场景中可有效回收边角处的乒乓球,满足了实际应用需求。     

基于ROS的服务机器人云端协同计算框架

随着机器人应用技术的发展,服务机器人走进人们的生活日渐成为可能. 但机器人本身计算能力有限,同时仅靠自身的传感器接收的信息也有一定的局限性. 现有的机器人还不足以胜任面对复杂场景的应对能力,也不能够满足人们对服务机器人的期待. 本文设计的云机器人计算框架（cloud robot computing framework, CRCF）通过云端,将智能家居以及其他智能硬件与机器人相结合,为机器人提供更多更广的信息. 同时,CRCF通过互联网结合了其它第三方的云端应用API,为机器人提供更多的服务功能. CRCF框架旨在利用云端的大数据处理能力提升机器人的计算和存储能力,并结合第三方云端应用服务和智能硬件设备来拓展机器人的信息来源和服务功能. 最后,本文通过远程语音控制机器人的实验,验证了CRCF系统平台在结合硬件设备以及第三方云端应用的功能和性能.     

消防侦察机器人

消防机器人的出现给消防救援工作带来了新的变化。消防机器人主要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中从事火场侦察、化学危险品探测、灭火、排烟、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏、反恐防暴等特种消防作业。     

机器人系统在美国防制造与保障中的使用政策研究分析

机器人系统对武器系统设计、建制内工业基础运营、保持技术能力等领域产生影响，在美国防部制造与保障界的应用持续增长。为在/跨多个生命周期功能领域协调机器人技术的使用，美国防部制定《机器人系统在国防部制造与保障中的使用》政策，明确各相关部门的职责，针对采办、研究与工程、供应链、建制内工业基础、技术数据管理、规范与标准、培训、合作等主要流程与要素制定指南，系统指导各相关责任部门推进机器人系统在武器系统制造与保障中的高质量协同发展、安全应用和稳定供应，支持中间层采办和重大能力采办等流程的快速应用与部署需求。