反恐防暴无人机关键技术研究
发布时间：2022-02-13 22:35
随着全球人工智能技术的快速发展,无人机开始朝智能化、专业化方向发展,在智能巡检、高楼灭火、反恐防暴等场合体现出其独特的优势。传统的无人机大多用于对地观测、环境监测等场合,由于缺少智能化的自主操作能力,无法满足日益扩大的空中作业需求,限制了无人机的应用范围。根据反恐防暴应用领域的现实需求,本文针对反恐防暴无人机存在的关键技术问题开展了相关研究工作。设计了反恐防暴无人机的整体机械结构、抓取装置及电气电路系统。采取“鸟爪式”结构并设计了抓取装置,该装置具备抓取不规则物体的能力,保证了抓取物品不易脱落;对反恐防暴无人机的各零部件进行了参数评价,使其满足加工工艺的标准;设计了低功耗电压转换电路,实现了无人机电路系统集成化。为了提升无人机飞行稳定性,在现有的PID控制算法基础上,通过引入模糊控制理论,设计实现了多旋翼驱动电机的模糊PID控制。同时针对多旋翼无人机使用单姿态传感器存在精确度低、噪声大、稳定性较差的问题,提出了无人机陀螺阵列系统及其数据融合系统;通过陀螺阵列方式形成多级别、多层次、多方面的多姿态系统,采用领域搜索和BP网络混合的方法对多信息源进行了数据融合,形成无人机多姿态系统数据融合...
【文章来源】：沈阳大学辽宁省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类无人机Fig.1.1AllkindsofUAVs
第1章绪论3度较低。国内较为知名的安保机器人公司为广州卫富机器人有限公司，其生产的“灵蜥系列”的反恐防暴机器人（如图1.2右）性能卓越，功能完善，稳定可靠，在客户心中留下了非常好的印象，目前已经在许多行业进行服役使用[8-9]，但是其采用履带加车轮式，行走速度慢，自重为180公斤，运输略显不便。图1.2各类反恐防暴机器人Fig.1.2VariousAnti-terrorismandAnti-riotRobots1.1.2研究意义目前微型无人机几乎存在于生活中每个角落，航拍无人机用于家庭旅游，影视拍摄，安防无人机进行巡检，但是此类的出现仅仅是对机体外部环境的“视”和“查”，对于无人机的优点并未全部发挥出来，无人机不可以进行自己的交互动作，这大大降低了无人机的功能[10]，如果无人机可以自主和外部环境中的物体进行“接触”，这无疑是一步质的跨越，在无人机机体上加上机械抓手将会使无人机的功能更强大，将此功能用于反恐防暴，既减少了损失成本，又保证了人民的生命安全，由此可见，基于无人机的抓取研究是十分有意义且很有必要的。研究市场上已经出现的反恐防暴机器人大多是基于陆地的，空中反恐防暴机器人存在大量空白，如果能设计出灵活度高、稳定性好、体积小的空中防暴无人机，这将极大推动国内无人机技术和安防行业的进步。针对无人机灵活小巧、机动性强的特点，我们可以考虑将其进行智能化市场化应用，为国内的一系列空中
第1章绪论7学伯克利分校的教授Goldberg和他的研究生之一Jeffmahler开发的[25]，该软件在瑞士机器人公司ABB生产的现成工业机器上运行，戈德伯格的系统比以前开发的任何系统都更接近于人类的熟练程度。更灵巧的工业机器人可以在仓库、工厂、医院和家庭中得到应用。Dex-Net最聪明的地方是它如何学会抓取，该软件尝试在虚拟环境中提取目标，然而关键的是，Dex-Net网络可以从它以前看到的对象推广到一个新的对象，如果机器人不确定该如何抓取物品，它甚至会轻推物品，以便更好地观察它。最新版本的系统由一个高分辨率的三维传感器和两个手臂组成，每个手臂由不同的神经网络控制。一只手臂配备了传统的机器人抓取器，另一只手臂配备了抽吸系统。机器人软件扫描一个物体，然后观察两个神经网络，在飞行中决定抓取或吸吮这个特定物体将变得更有意义[26]。图1.3自主抓取机器人Fig.1.3Autonomousgrabbingrobot
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾转四旋翼无人机的模糊PID飞行控制[J]. 章天杨,王建平,涂德江,程晶晶,徐嘉铖,刘军. 新乡学院学报. 2019(09)
[2]测绘工程中无人机的运用[J]. 廖立军. 世界有色金属. 2019(15)
[3]一种用于无刷直流电机回馈制动的PWM调制方式[J]. 边春元,段鹏飞,肖鸿权,李晓霞,张争强. 中国电机工程学报. 2019(17)
[4]无人机技术在工程建设领域的应用研究[J]. 周红,洪娇莉,林树枝. 工程管理学报. 2019(04)
[5]带有专家信度的无人机任务分配最小风险问题[J]. 王健,郭建胜,慕容政,毛声,顾涛勇. 控制与决策. 2019(09)
[6]基于移动网络的多轴无人机远程控制系统[J]. 于同阳,尹丽菊,胡浩东,许文强,寇廷栋. 自动化与仪表. 2019(08)
[7]四旋翼无人机陀螺阵列数据融合算法[J]. 韩晓微,岳高峰,崔建江,汤浩泽. 仪器仪表学报. 2019(08)
[8]基于STM32的无刷直流电机控制系统[J]. 童宏伟,张莉萍,申景双,解大,陈宇晨. 传感器与微系统. 2019(07)
[9]基于不确定性分析的巡视器地形估计方法[J]. 郭继峰,白成超. 无人系统技术. 2019(03)
[10]一种复杂环境下多传感器数据融合方法[J]. 田明明,叶继华,王仕民,万叶晶. 山东大学学报(工学版). 2019(03)
博士论文
[1]四旋翼无人飞行器非线性控制研究[D]. 刁琛.天津大学 2013
硕士论文
[1]基于深度图像和深度学习的机器人抓取检测算法研究[D]. 王斌.浙江大学 2019
[2]仓库安防巡检机器人关键技术研究[D]. 刘长文.沈阳大学 2018
[3]基于改进KCF算法的四旋翼无人机视觉跟踪系统设计[D]. 褚天鹏.哈尔滨工业大学 2018
[4]基于Bebop Drone四旋翼无人机的飞行控制和轨迹生成研究[D]. 王瑶.东南大学 2018
[5]基于视觉的工件定位与抓取[D]. 杨厚易.西南科技大学 2018
[6]反恐防暴机器人结构设计与越障分析研究[D]. 王凯.山东科技大学 2017
[7]基于视觉伺服的飞行机械臂抓取控制[D]. 都业贵.哈尔滨工业大学 2017
[8]基于双目视觉的散乱堆放工件拾取系统[D]. 柯科勇.广东工业大学 2016
[9]基于Pixhawk飞控板的固定翼模型飞机控制技术研究[D]. 史兴隆.北方工业大学 2016
[10]基于双目视觉的机械臂目标定位与抓取[D]. 王朋强.天津工业大学 2016
本文编号：3624047
【文章来源】：沈阳大学辽宁省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类无人机Fig.1.1AllkindsofUAVs
第1章绪论3度较低。国内较为知名的安保机器人公司为广州卫富机器人有限公司，其生产的“灵蜥系列”的反恐防暴机器人（如图1.2右）性能卓越，功能完善，稳定可靠，在客户心中留下了非常好的印象，目前已经在许多行业进行服役使用[8-9]，但是其采用履带加车轮式，行走速度慢，自重为180公斤，运输略显不便。图1.2各类反恐防暴机器人Fig.1.2VariousAnti-terrorismandAnti-riotRobots1.1.2研究意义目前微型无人机几乎存在于生活中每个角落，航拍无人机用于家庭旅游，影视拍摄，安防无人机进行巡检，但是此类的出现仅仅是对机体外部环境的“视”和“查”，对于无人机的优点并未全部发挥出来，无人机不可以进行自己的交互动作，这大大降低了无人机的功能[10]，如果无人机可以自主和外部环境中的物体进行“接触”，这无疑是一步质的跨越，在无人机机体上加上机械抓手将会使无人机的功能更强大，将此功能用于反恐防暴，既减少了损失成本，又保证了人民的生命安全，由此可见，基于无人机的抓取研究是十分有意义且很有必要的。研究市场上已经出现的反恐防暴机器人大多是基于陆地的，空中反恐防暴机器人存在大量空白，如果能设计出灵活度高、稳定性好、体积小的空中防暴无人机，这将极大推动国内无人机技术和安防行业的进步。针对无人机灵活小巧、机动性强的特点，我们可以考虑将其进行智能化市场化应用，为国内的一系列空中
第1章绪论7学伯克利分校的教授Goldberg和他的研究生之一Jeffmahler开发的[25]，该软件在瑞士机器人公司ABB生产的现成工业机器上运行，戈德伯格的系统比以前开发的任何系统都更接近于人类的熟练程度。更灵巧的工业机器人可以在仓库、工厂、医院和家庭中得到应用。Dex-Net最聪明的地方是它如何学会抓取，该软件尝试在虚拟环境中提取目标，然而关键的是，Dex-Net网络可以从它以前看到的对象推广到一个新的对象，如果机器人不确定该如何抓取物品，它甚至会轻推物品，以便更好地观察它。最新版本的系统由一个高分辨率的三维传感器和两个手臂组成，每个手臂由不同的神经网络控制。一只手臂配备了传统的机器人抓取器，另一只手臂配备了抽吸系统。机器人软件扫描一个物体，然后观察两个神经网络，在飞行中决定抓取或吸吮这个特定物体将变得更有意义[26]。图1.3自主抓取机器人Fig.1.3Autonomousgrabbingrobot
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾转四旋翼无人机的模糊PID飞行控制[J]. 章天杨,王建平,涂德江,程晶晶,徐嘉铖,刘军. 新乡学院学报. 2019(09)
[2]测绘工程中无人机的运用[J]. 廖立军. 世界有色金属. 2019(15)
[3]一种用于无刷直流电机回馈制动的PWM调制方式[J]. 边春元,段鹏飞,肖鸿权,李晓霞,张争强. 中国电机工程学报. 2019(17)
[4]无人机技术在工程建设领域的应用研究[J]. 周红,洪娇莉,林树枝. 工程管理学报. 2019(04)
[5]带有专家信度的无人机任务分配最小风险问题[J]. 王健,郭建胜,慕容政,毛声,顾涛勇. 控制与决策. 2019(09)
[6]基于移动网络的多轴无人机远程控制系统[J]. 于同阳,尹丽菊,胡浩东,许文强,寇廷栋. 自动化与仪表. 2019(08)
[7]四旋翼无人机陀螺阵列数据融合算法[J]. 韩晓微,岳高峰,崔建江,汤浩泽. 仪器仪表学报. 2019(08)
[8]基于STM32的无刷直流电机控制系统[J]. 童宏伟,张莉萍,申景双,解大,陈宇晨. 传感器与微系统. 2019(07)
[9]基于不确定性分析的巡视器地形估计方法[J]. 郭继峰,白成超. 无人系统技术. 2019(03)
[10]一种复杂环境下多传感器数据融合方法[J]. 田明明,叶继华,王仕民,万叶晶. 山东大学学报(工学版). 2019(03)
博士论文
[1]四旋翼无人飞行器非线性控制研究[D]. 刁琛.天津大学 2013
硕士论文
[1]基于深度图像和深度学习的机器人抓取检测算法研究[D]. 王斌.浙江大学 2019
[2]仓库安防巡检机器人关键技术研究[D]. 刘长文.沈阳大学 2018
[3]基于改进KCF算法的四旋翼无人机视觉跟踪系统设计[D]. 褚天鹏.哈尔滨工业大学 2018
[4]基于Bebop Drone四旋翼无人机的飞行控制和轨迹生成研究[D]. 王瑶.东南大学 2018
[5]基于视觉的工件定位与抓取[D]. 杨厚易.西南科技大学 2018
[6]反恐防暴机器人结构设计与越障分析研究[D]. 王凯.山东科技大学 2017
[7]基于视觉伺服的飞行机械臂抓取控制[D]. 都业贵.哈尔滨工业大学 2017
[8]基于双目视觉的散乱堆放工件拾取系统[D]. 柯科勇.广东工业大学 2016
[9]基于Pixhawk飞控板的固定翼模型飞机控制技术研究[D]. 史兴隆.北方工业大学 2016
[10]基于双目视觉的机械臂目标定位与抓取[D]. 王朋强.天津工业大学 2016
本文编号：3624047
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3624047.html
