针对危险场所、灾难现场等复杂环境,设计了一款具有较强越障能力的多节履带式智能探测机器人,其主要由三节履带式结构、带传动和齿轮传动相结合的传动装置、双自由度双摄像头云台、六自由度机械臂以及多功能的末端执行器。机器人具有体积小、重心低,主传动和前后臂均采用履带式结构,能平稳、迅速、安全地通过各种复杂路。为克服机器人需更换不同的末端执行器完成相应的任务引起的效率低等问题,所设计的末端执行器具有夹、剪、钻三种功能,可以用于物品的夹取、钢丝或绳索的剪断、钢板、水泥板等钻孔等,进行快速的救援作业。此外,机器人的双摄像头云台以及其他传感器,可对现场数据(图片、瓦斯、硫化物等)进行采集和分析,并可传输到PC机上,为救援人员提供准确的现场数据,提高救援效率。
整个控制系统的网络通讯主要有PC to PC无线WIFI,CAN_BUS和UART串口。机器人搭载的MINI-PC与后台控制PC之间是利用无线WIFI进行通讯。为确保传输的流畅,PC所配置的网卡均是300M无线网卡,TP_LINK采用三天线TL-WR941N 300M 无线路由器。在控制箱中,下位机的ATmega16与上位机MINI-PC利用CAN转串口进行通讯。
双摄像头放置在双自由度云台上,可以自由水平,竖直方向旋转120度,增大摄像头采集范围,提高视频信息的可靠性。在该控制面板上同时反馈机器人自身信息和危险场景中的温度等信息。配装红外成像系统时,系统具备全天候工作能力,可执行野外探测、故障检测、特定区域搜索、救援支持等任务。控制系统分为主动控制和被动控制两种模式,并可根据任务需求实时予以调度。特别是在遇到机器人自己无法处理的某些特殊情况时,可切换到远程控制模式。