基于物联网技术的消防侦察机器人系统设计

发布时间：2017-12-25 00:32

  本文关键词：基于物联网技术的消防侦察机器人系统设计　出处：《大连海事大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：物联网技术具有全面感知、可靠传输、智能处理三大特征,与消防机器人结合起来能够很好解决消防队员在实施灭火救援时经常面临着人身安全、数据采集不足、不能实时反馈等问题。本文根据GA 892.1-2010《消防机器人第1部分:通用技术条件》标准的要求,设计了一种基于物联网技术的消防侦察机器人,代替消防救援人员进入危险灾害现场进行探测和救援工作。本文主要工作如下:1.根据功能需求,完成了消防侦察机器人车载系统的总体结构设计和硬件平台搭建。对运动控制系统、嵌入式网关平台系统、传感器检测系统以及电源系统四个部分作了详细的设计,使机器人在具有一定的运动能力基础下,还具有对环境的感知能力和可靠的数据传输能力。2.构建和实现了系统通信网络,完成传感器数据采集及处理功能。依据系统通信需求,构建了系统底层无线传感器网络和互联网相结合的异构网络体系,通过设计Z-Stack协议栈程序,完成了基于ZigBee协议的无线传感器网络组建,采用WLAN与3G/4G移动通讯相结合的远程传输技术,实现感知层和应用层的数据可靠传输。为增强系统的稳定性和数据收集的准确性,本文基于多传感器数据融合技术,分别研究了 Kalman滤波、模糊逻辑和自适应加权融合算法在机器人姿态检测、避障控制和环境监测中的应用。以及采用直接灰度变换法对红外图像进行目标增强处理。3.完成了消防侦察机器人系统软件设计,并对消防侦察机器人整机系统进行了相关实验测试。设计了具有数据处理和数据转发等功能的嵌入式网关平台应用软件,以及对车载系统信息集成、处理、显示和控制的后方指挥系统软件,在实验室下环境下验证了机器人直行、爬坡、转弯、避障、数据传输及处理和人机交互等功能。物联网技术的引入在一定程度上提高了消防侦察机器人工作的水平和效率,对减少国家财产损失和灭火救援人员伤亡能够发挥着重要作用。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242;TP391.4;TN92

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