地震辅助救援四足机器人性能评价研究及其软件开发

发布时间：2017-09-28 05:34

  本文关键词：地震辅助救援四足机器人性能评价研究及其软件开发

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【摘要】：我国是世界上多地震的国家之一,地震灾害对我国造成的人员伤亡和财产损失十分惨重。在灾害废墟现场,物资难以通过正常途径运送,使用辅助救援机器人不仅可以提高救援效率,还可以避免或减少救援人员的伤亡。相比于轮式机器人,足式机器人的地形适应能力强、运动灵活性好,在灾后救援工作中可承载一定的救援物资,走进杂乱无章的废墟中展开救援。我国目前已研发出几款四足机器人,但在机器人性能评价方面的研究较浅,尚未建立统一的评价标准,也无法对机器人的综合性能进行量化评估,故针对该类问题展开了研究,为机器人性能优劣对比提供决策依据。另外,首次开发了一款四足机器人性能评价软件,可记录机器人性能参数数据,并自动得出评估结果,输出评估报告。论文的主要研究内容如下:首先,分析了地震辅助救援四足机器人的结构、性能和作业模式,根据国内外机器人指标问题的相关研究,结合我国四足机器人的特点,构建了一套性能评价指标体系。同时,根据国内外四足机器人的发展现状,对定量指标、定性指标均制定了统一的评价标准。另外,还制定了一套指标测试规范,为指标测试提供相对合理、公平的参考依据。其次,分析对比了目前常用的综合评价方法及其试用范围,根据四足机器人样本量少、指标数多且定量与定性相结合的特点,提出采用AHP-熵-模糊综合评价法对四足机器人展开评价,讨论了该方法在应用层面上的优势,并详细介绍了该评价方法在四足机器人评价问题上的使用步骤。接着,基于构建的性能评价指标体系与AHP-熵-模糊综合评价法,提出了一套完整的地震辅助救援四足机器人的综合评价体系,并通过实例验证了该评价体系的可行性与有效性,得出了样本机器人的综合性能打分,其在一定程度上反映了我国四足机器人目前的实力水平。然后,通过分析评价过程中产生的数据以及评价结果,对机器人的性能优化提出了若干建议。最后,基于该评价体系开发了一套用于地震辅助救援四足机器人性能评价的计算机软件。该软件可管理机器人数据、专家信息、性能指标体系与指标评价标准,并可根据专家打分和实测数据得出评价结果,为四足机器人性能评价提供可用工具。
【关键词】：四足机器人 性能指标 综合评价 系统软件
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题的研究背景与现状9-17
• 1.1.1 我国现有地震搜救机器人概述9-11
• 1.1.2 国外四足机器人的发展11-13
• 1.1.3 国内四足机器人的发展13-15
• 1.1.4 综合评价问题的研究现状15-17
• 1.2 课题的研究内容及意义17-18
• 1.2.1 课题的研究内容17
• 1.2.2 课题的研究意义17-18
• 1.3 课题来源18-19
• 第2章 地震辅助救援四足机器人及其指标体系19-33
• 2.1 本章综述19
• 2.2 地震辅助救援四足机器人介绍19-21
• 2.3 指标体系的构建21-25
• 2.3.1 构建原则21-22
• 2.3.2 指标体系22-25
• 2.4 指标评价标准25-26
• 2.5 指标测试规范26-31
• 2.6 本章小结31-33
• 第3章 综合评价方法研究及选定33-49
• 3.1 本章综述33-35
• 3.2 几类常用的综合评价方法及理论35-37
• 3.2.1 层次分析法35
• 3.2.2 灰色关联分析法35
• 3.2.3 主成份分析方法35-36
• 3.2.4 熵权法36
• 3.2.5 模糊评价法36-37
• 3.3 综合评价方法选定37-39
• 3.4 主客观权重与组合权重的对比39-41
• 3.5 AHP-熵-模糊综合评价法介绍41-47
• 3.6 本章小结47-49
• 第4章 AHP-熵-模糊综合评价法的应用49-59
• 4.1 本章综述49
• 4.2 AHP法确定指标权重49-52
• 4.3 熵权法修正指标权重52-54
• 4.4 多级模糊综合评价54-56
• 4.5 评价结果分析56-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第5章 地震辅助救援四足机器人效能评估系统的开发59-75
• 5.1 本章综述59
• 5.2 开发环境选用59-61
• 5.2.1 开发语言59-60
• 5.2.2 开发平台60
• 5.2.3 后台数据库60-61
• 5.3 软件总体结构设计61-62
• 5.4 软件功能设计62-68
• 5.5 数据库设计68-70
• 5.6 一些重要程序设计70-73
• 5.6.1 List View程序设计70-71
• 5.6.2 Datagridview程序设计71-73
• 5.7 评价流程73-74
• 5.8 本章小结74-75
• 结论75-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文81-83
• 致谢83

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本文编号：934074