腿式弹跳机器人的搭载回收系统设计与实现
[Abstract]:With the development of robot technology and the continuous expansion of application field, new challenges to the adaptability of robot environment are put forward. Small bouncing robots are well suited to narrow spaces and multi-obstacle environments with excellent barrier performance, but they are also unable to work long hours long distances due to their size and ability to survive; in addition, given the complexity of the environment, A single bouncing robot may not be able to complete the task. Based on the leg hopping robot developed in the laboratory, this paper designs a platform for carrying on the detection, and constructs a sub-mother robot system. The relative positioning method of the sub-mother robot and the recovery strategy of the sub-robot are studied. Firstly, the design scheme of bouncing robot and carrying robot is planned. In view of the shortcomings of the bouncing robot developed in the early stage, two kinds of self-reset and course adjusting methods are proposed, which can effectively improve the kinematic performance of the bouncing robot. A double-sided circular color standard and driving mechanism are designed for position and pose detection in the head of a bouncing robot. The sensor and control circuit of bouncing robot is designed. The robot can be wirelessly controlled by the operator or the robot. The hardware system of carrying robot is designed, which includes vehicle body subsystem, RGB-D information feedback subsystem, wireless communication subsystem and monitoring terminal. Secondly, on the basis of hardware, the detection method and recovery strategy of bouncing robot are designed, the position and pose detection method based on RGB-D information is studied, and the relative heading angle detection method of carrying robot and bouncing robot based on color recognition is proposed. Based on the matching principle of color and depth images, a distance detection method for submother robots is proposed. In particular, an anti-background interference detection method based on the dynamic cooperation of the sub-mother robot is proposed, which makes up for the deficiency of the area filtering method and can accurately locate the bouncing robot in a large number of interference objects. Finally, the basic motion performance of the sub-mother robot and the related methods of loading and recovering are studied experimentally. After adding the weight of color standard and adjusting mechanism, the bouncing robot can bounce 75cm 30 cm high. The test results of self-reset and course adjusting method verify the validity of the mechanism design: under the set speed ratio, The lateral and longitudinal deviations are within 1.5cm and the turning error is less than 5 掳, the maximum errors of heading angle detection of robot and hopping robot are 2.9 掳and 7.4 掳, respectively, and the precision of distance detection is within 2cm. The experimental results show that the hopping robot can accurately calculate the heading angle and distance information of the hopping robot in a range of 2 meters. The success rate of successfully locating and tracking the bouncing robot for 50 times is 92, which verifies the validity of the algorithm and the feasibility of the system.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP242
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