基于行星履带的无线控制搜救机器人

基于行星履带的无线控制搜救机器人

谭棋刘青松顾淳涛黄德玉

(嘉兴学院)

摘要：随着科技的发展，搜救机器人在各种抢险救灾中发挥着越来越重要的作用,本文设计了基于行星履带的无线控制搜救机器人。该机器人由行星履带系统、无线控制系统、摄像头系统、传感器系统及上位机等模块组成，试验表明了系统的有效性。

关键词：行星履带，搜救机器人，无线控制

1.引言

中国国土广袤，地势多变，地形复杂，针对不同的险情，地理位置的差异，为保证搜救人员的安全以及迅速对受灾人员进行施救。本文设计了基于行星履带的无线控制搜救机器人，该机器人能够保证搜救人员安全的情况下，对受灾人员进行搜救工作，极大的提高了社会效率。

2.无线控制搜救机器人的结构设计

为保证机器人能够在高低不平的地面中，适应不同的环境，能够精准的跨越障碍，该机器人采用的是模块化结构，各模块相互独立、协调工作。如图1所示基本结构框图

图1基本结构框图

2.1.行星履带系统

行星履带驱动系统由行星履带轮、履带、支架等器件构成。履带安装在行星履带轮上，行星履带轮在履带内部呈正三角分布。由中心链轮、链条带动驱动链轮转动，构成链传动机构。通过前进、后退时行星履带轮互相牵制作用，在平地上机器人正常移动，遇到障碍物时行星履带驱动装置翻越障碍。

2.2.传感器系统

传感器是搜救机器人中首要构成部分，该机器人主要以超声波传感器和热释电人体红外传感器构成。超声波传感器功耗低，能够长时间的工作，保证在搜救的过程中低功耗运行，并能够精准的对障碍进行规避过着跨越；热释电人体红外传感器具有在搜救过程中确定生命体是否存在的功能，功耗小，适合长时间工作。对热释电人体红外传感器需配备一定的防干扰措施，避免失灵或误判断。

2.3.摄像头系统

采用无线摄像头、红外摄像头、高清免驱摄像头，增加微波发射机与接收机及前端设备，使搜救机器人在行驶途中免受区域、线路的干扰，在黑暗的情况下也能够清晰的捕捉实时情况。摄像头采用180°可旋转底座，增大了机器人的灵活性。使用摄像头对现场情况进行实时采集，摄像头通过无线视频传输装备相连，并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心，让监控人员能够实时的获取本地的救援信息。

2.4.无线控制系统

无线控制系统是控制机器人主要器件，无线通讯模块需要与单片机进行通信。单片机采用TTL通信串口，通过单片机对各系统进行指令操作，无线传输将信息返回至控制端，控制端的指定传输到单片机，实行双向传输，能够及时的对机器人进行操作，保证了时效性。

2.5.上位机

终端控制系统，主要是对实时传输来的数据进行接收并显示视频传输的数据，由专业搜救人员来控制。软件主界面中包含若干控制按钮和显示窗口，控制按钮用来进行网络连接、开关视频、设置参数及发送命令。下位机传输数据和传输控制命令。

3.结论

本文研究并设计了基于行星履带的无线控制搜救机器人的基本硬件结构做了详细介绍，所设计的机器人，能够基本的完成规避障碍，实地勘测，受灾人员的被困情况。为进一步研究搜救机器人提供了一个新的思路。

参考文献:

[1]刘平义.行星履带式农用动力底盘设计与越障性能研究.农业机械学报.2014年S1期

[2]祁凯.无线视频搜救机器人的设计与研发.科技经济导刊.2016.24

[3]李郁峰.履带式移动机器人及其无线控制的实现.2006

基金项目

本文得到嘉兴学院南湖学院大学生创新项目（NH85178414）资助

作者简介：谭棋，嘉兴学院电气工程及其自动化专业学生，研究方向为智能控制。