腿式彈跳機器人的搭載回收系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著機器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，對機器人環(huán)境適應(yīng)能力提出了新的挑戰(zhàn)。憑借出色的越障性能，小型彈跳機器人非常適用于狹窄空間和多障礙環(huán)境，但也因體型和續(xù)航能力限制，無法長時間遠距離工作;此外，考慮到環(huán)境的復(fù)雜性，單一的彈跳機器人可能無法完成任務(wù)，本文基于實驗室研制的腿式彈跳機器人，設(shè)計了搭載檢測平臺，組建了子母機器人系統(tǒng)，重點研究了子母機器人的相對定位方法及子機器人搭載回收策略。
　　首先，規(guī)劃了搭載回收系統(tǒng)的兩大研究對象—

2、—彈跳機器人和搭載機器人的設(shè)計方案。針對早期研制的彈跳機器人的不足，提出兩種彈跳機器人自復(fù)位和航向調(diào)節(jié)方法，有效提升了彈跳機器人的運動性能。設(shè)計了安裝在彈跳機器人頭部用于位姿檢測的雙面圓形色標及驅(qū)動機構(gòu)。完成了彈跳機器人傳感與控制電路設(shè)計，操作者或搭載機器人可無線控制彈跳機器人運動。設(shè)計了搭載機器人硬件系統(tǒng)，包括車體子系統(tǒng)、RGB-D信息反饋子系統(tǒng)、無線通信子系統(tǒng)和監(jiān)控終端。
　　其次，在硬件基礎(chǔ)上，設(shè)計了彈跳機器人檢測方法及回收

3、策略，對基于RGB-D信息的位姿檢測方法進行了研究，提出基于顏色識別的搭載機器人和彈跳機器人相對航向角檢測方法，提出基于彩色和深度圖像匹配原理的子母機器人間距離檢測方法。特別地，提出一種基于子母機器人動態(tài)協(xié)作的抗背景干擾檢測方法，彌補了面積過濾法的不足，能在眾多的干擾物中準確定位彈跳機器人。
　　最后，對子母機器人的基本運動性能及搭載回收相關(guān)方法進行了實驗研究。在增加了色標、調(diào)節(jié)機構(gòu)等負重后，彈跳機器人可彈跳75cm高，30cm遠