基本信息
- 項目名稱：
- 多機器人偵察系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該作品可在無人環(huán)境下進行大范圍搜索活動，具有實用價值。 該作品技術水平較高。系統(tǒng)具備一定的分布式特征，因此具有較強的工作能力、較高的工作效率和穩(wěn)健性。該系統(tǒng)結(jié)構完整，具備目標查找、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等任務。
- 詳細介紹：
- 多機器人系統(tǒng)具備一定分布式系統(tǒng)特征，工作能力強、設備小型化、系統(tǒng)穩(wěn)健性強、工作效率高。 該系統(tǒng)可以進行目標查找、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，可以在兩種方式之間自由調(diào)節(jié)，以達到最優(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，且具備執(zhí)行大型搬運任務的潛力，應用前景廣闊。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 多機器人偵查系統(tǒng)以群體協(xié)作的方式執(zhí)行目標偵查搜索任務，可代替人類進行大范圍的搜索活動?？梢栽谖ｋU或人類難以到達的區(qū)域進行勘探、搜救（如地震、核輻射區(qū)等），而且可以大大加快搜索速度，達到了節(jié)省資源、提高效率的目的。 本系統(tǒng)創(chuàng)新與關鍵技術在于多臺機器人個體共同執(zhí)行搜索任務所使用的協(xié)調(diào)通信、遍歷、躲避以及路徑規(guī)劃等策略，它涉及到多個學科和領域，多機器人偵察系統(tǒng)具有很大的潛在能力和推廣前景。
科學性、先進性
- 相對于單機器人，多機器人系統(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，增加個體的生存幾率，單一機器人個體的損壞不影響系統(tǒng)的整體運行，對于一些范圍大而目標小的搜索任務，大量機器人可以縮短搜索時間。 本文設計的多機器人偵查系統(tǒng)，可以進行目標查找、障礙物躲避、個體間協(xié)調(diào)、通信。該多機器人系統(tǒng)以同一類型的紅外光進行障礙檢測和目標搜索，同時進行個體之間的相互通信與定向。多項任務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警功能實時報告系統(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。
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該系統(tǒng)搜索過程中，個體可自行完成遍歷和避障操作。當某個體檢測到目標，光源發(fā)射目標信號，其他個體一經(jīng)檢測立即駛往目標地，到達后發(fā)射目標信號。當所有個體匯聚到目標地，偵查過程結(jié)束。 多機器人偵查系統(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，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)或下放控制權力，以達到最優(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、大型搬運等任務。
同類課題研究水平概述
- 機器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機器人的問世都是近幾十年的事。進入20世紀后，機器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關心與支持，一些適用化的機器人相繼問世， 1959年第一臺工業(yè)機器人（可編程、圓坐標）在美國誕生，開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。 進入80年代，隨著傳感技術，包括視覺傳感器、非視覺傳感器（力覺、觸覺、接近覺等）以及信息處理技術的發(fā)展，出現(xiàn)了第二代機器人—有感覺的機器人。它能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分有關信息，進行一定的實時處理，引導機器人進行作業(yè)。第三代機器人是目前正在研究的“智能機器人”。它不僅具有比第二代機器人更加完善的環(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)境信息自主地進行工作。 迄今為止，世界上對工業(yè)機器人的研究已經(jīng)經(jīng)歷了四十余年的歷程，日本、美國、法國、德國的機器人產(chǎn)業(yè)已日趨成熟和完善。工業(yè)機器人由操作機 （機械本體）、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設備。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。 多機器人研究始于20世紀70年代，機器人工作環(huán)境復雜度、任務的加重，對機器少的要求不再局限于單個機器人，多機器人的研究已經(jīng)成為機器人學中的一個熱點。多機器人系統(tǒng)具有以下特點：適合完成復雜任務、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、多機器人具有對不同目標任務可協(xié)同工作、具有自感知與共享感知的能力、多機器人可提高系統(tǒng)的可靠性。 多機器人系統(tǒng)不是單個機器人數(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”是指一個總體任務在個體之間如何分配，即如何組織多個機器人去完成任務，合作是通過機器人之間的組織方式及系統(tǒng)的運行機制實現(xiàn)的。當合作關系確定以后，還有一個要求各機器人在“合作”過程中相互之間運動“協(xié)調(diào)”的問題。對于包含緊藕合子任務的復雜任務而言，協(xié)調(diào)問題尤為突出。
