東北大學(xué)專(zhuān)區(qū)
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基本信息
- 作品名稱(chēng)：
- 基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和視覺(jué)的災(zāi)難搜救機(jī)器人
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 簡(jiǎn)介：
本作品針對(duì)突發(fā)災(zāi)難救援，開(kāi)發(fā)了移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，用于建立環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和搜救幸存者。作品采用六輪平臺(tái)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)進(jìn)行遙控，可靈活攀爬樓梯；利用六自由度機(jī)械臂可在現(xiàn)場(chǎng)部署和組建ZigBee監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計(jì)了新型RF生命標(biāo)簽以標(biāo)記幸存者，幫助救援人員確定幸存者具體位置；采用了新穎的頭部姿態(tài)隨動(dòng)視覺(jué)系統(tǒng)，使操控者如身臨現(xiàn)場(chǎng)，優(yōu)化了操作體驗(yàn)，從而有效提高救援效率。
- 詳細(xì)介紹：
為了能夠幫助救援人員更加高效、安全地執(zhí)行救援任務(wù)，設(shè)計(jì)了該款能夠在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)幫助救援人員執(zhí)行搜救和偵察任務(wù)的遙控機(jī)器人系統(tǒng)。該機(jī)器人系統(tǒng)的核心功能包括三個(gè)方面：（1）移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)可攜帶無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）節(jié)點(diǎn)，在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署，并組建ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)并指導(dǎo)救援人員搜尋幸存者；（2）機(jī)器人通過(guò)攜帶的基于ZigBee的“RF生命標(biāo)簽”裝置，標(biāo)記所發(fā)現(xiàn)的幸存者，并可根據(jù)RSSI機(jī)制幫助救援人員尋找幸存者;（3）機(jī)器人集成了基于視頻眼鏡的頭部隨動(dòng)視覺(jué)系統(tǒng)，能夠給機(jī)器人的遙控者帶來(lái)更好的操控體驗(yàn)，提高工作效率，更有效地幫助救援人員完成搜索和偵察任務(wù)。
移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)采用了具有較強(qiáng)越野能力的六輪運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，能夠完成爬樓梯、越障等高機(jī)動(dòng)性動(dòng)作，非常適合執(zhí)行災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的搜索與偵查任務(wù)。該機(jī)器人系統(tǒng)具有較強(qiáng)的的搜索和偵查能力，為了有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行信息采集，由機(jī)器人攜帶各種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)其機(jī)械臂在現(xiàn)場(chǎng)部署WSN節(jié)點(diǎn)，結(jié)合機(jī)器人本身攜帶的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，可構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)。操作人員可以根據(jù)機(jī)器人災(zāi)難從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的信息，如是否具有可燃?xì)怏w或有毒氣體或是否具有被困幸存者等，有效地指導(dǎo)救援人員實(shí)施救援或躲避潛在危險(xiǎn)。該系統(tǒng)除了具有信息收集能力外，還可通過(guò)捆綁微型對(duì)講裝置的RF生命標(biāo)簽可獲得幸存者數(shù)量和相對(duì)距離信息，并提供語(yǔ)音通訊，輔助救援人員搜尋幸存者。由于搜救機(jī)器人需要進(jìn)入人所不能觀(guān)察到的災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部，其圖像采集系統(tǒng)的性能對(duì)于機(jī)器人的搜索偵察能力具有重要影響。為了提高搜索偵察能力，設(shè)計(jì)了基于視頻眼鏡的頭部隨動(dòng)視覺(jué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不但能夠?qū)⒂跋窈吐曇魧?shí)時(shí)呈現(xiàn)給操作者，而且能夠?qū)⒉僮髡哳^部的運(yùn)動(dòng)傳遞給了機(jī)器人高清攝像機(jī)云臺(tái)，使操作者與機(jī)器人同步觀(guān)察，給操作者以完全的第一人稱(chēng)操作感。由于該搜救機(jī)器人平臺(tái)高度相對(duì)較低，其攝像機(jī)高度低于30cm，能夠充分利用火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)地面附近的能見(jiàn)度相對(duì)較高的空間執(zhí)行搜索和偵察任務(wù)。- 獲獎(jiǎng)情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎(jiǎng)
無(wú)
