一、文献综述
(一)国内外研究现状
在如今科技飞速进步且国际环境复杂的时代,世界各国都加强了对侦察机器人的研究,战术机动机器人已经推出数种型号的无人侦察车,有的甚至已在实战中付诸使用,美国 iRobot 公司生产的 Packbot 无人侦察车是世界上经过战争环境测试的、最成功的机器人之一。在伊拉克和阿富汗战场的美军兵曾使用这种侦察车在安全距离内执行危险的任务。Packbot机器人不但能够确认并解除路边炸弹、汽车炸弹以及其他简易爆炸装置的威胁,它还能够适用于执行其他任务,包括侦察和清道等任务,为在战场上的美军提供了巨大的帮助。【1】同时,美国的ANDROS机器人、Mini-Flail小型遥控扫雷机器人、TRS中型排爆机器人和STV排爆机器人等都在侦察应用领域受到了一致的好评,其中Recon robotics公司研发的XT机器人更是得到了美国军方的认可。
美国在机器人的创新性领域一直保持着世界领先的地位。在军用机器人领域更是处在顶尖地位,不久前新研制的Big Dog军用机器人就是其代表作品。
我国在机器人领域与发达国家还有一定的差距,但是在国家的号召下我国的机器人工业正在不断地发展。侦察机器人技术取得了重大的进步。沈阳自动化研究所自主研发的“灵蜥-B”遥控机器人可以排除危险爆炸品,京金吾高科技研制的“JW-901”排爆机器人、北京瑞奇时代公司设计的“DragonⅣ”机器人等都是我国市场上较好的侦察型机器人。【2】
侦察机器人的发展经历了一定的过程,种类繁多,各自有优缺点。
- 研究主要成果
侦查机器人由于可以代替人类完成一些危险作业,因此发展迅速,小型侦查排爆机器人正在蓬勃发展,随着技术的进步和任务的多元化,具备较强功能的小型排爆危险机器人研究也开始成为新的研究热点。【3】机器视觉属于新兴的领域,再加之机器视觉产品的普及不够,导致的应用非常的少。即使有的,也是相对的比较低端的应用。在国内,这个行业的发展仍处于起步成长期。有机会接触到国外较先进的视觉系统的人,少之又少。操作系统在嵌入式应用中已经大量存在,在功能复杂、系统庞大、要求较高的方案中显得越来越重要,目前有多种嵌入式系统,包括Vxworks、WindosCE、Plam OS、QNX、嵌入式Linux等均有强大的功能和很高的效率。【4】长期以来,直流电机以其良好的线性特性在智能小车驱动电路设计过程中成为首选电机,但是直流电机精准控制困难的问题一直存在,随着嵌入式技术的不断发展,芯片处理速度越来越快,性能越来越强,高速A/D转换器,及PWM功能嵌入芯片,使得直流电机多路调速技术越来越成熟、稳定。【5】然而随着我国涉及科技领域的人逐渐增多,政府政策的大力扶持,资金的不断投入,我国在机器人领域逐渐形成了产业化,进步十分大。863、“十二五”发展专项规划等国家科技计划一直支持着机器人技术的发展。而中国机器人产业联盟也在北京成立。因此我国的机器人产业将迎来高速发展,我们正在缩短与发达国家在机器人产业领域的距离。
目前现阶段存在的侦察机器人主要有以下几种类型【6】
1.轮式机器人
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