一种用于巡检作业的移动机器人设计与实现
基于图像识别的智能巡检机器人设计与实现
基于图像识别的智能巡检机器人设计与实现智能巡检机器人是一种利用图像识别技术来实现自主巡检的机器人。
它可以通过摄像头获取周围环境的图像，并通过图像识别算法对图像进行分析和处理，从而实现对设备、设施和环境的巡检和监测。
本文将详细介绍基于图像识别的智能巡检机器人的设计和实现。
一、引言智能巡检机器人是现代工业生产中的重要组成部分，它不仅能够减轻人力负担，提高巡检效率，还能够降低巡检过程中的安全风险。
而基于图像识别的智能巡检机器人通过利用计算机视觉和人工智能的技术，可以实现更精准、高效的巡检任务。
二、智能巡检机器人的设计与实现1. 硬件部分设计智能巡检机器人的硬件部分包括底盘、摄像头、电池等组件。
底盘通过电机驱动可以实现机器人的运动，摄像头用于拍摄巡检地点的图像。
电池作为机器人的能源来源，可以实现机器人的长时间工作。
2. 软件部分设计（1）图像获取与传输：机器人通过搭载摄像头来获取巡检环境的图像，并通过无线网络将图像传输到服务器端进行处理。
图像的传输需要保证实时性和稳定性，因此需要选择合适的传输协议和算法。
（2）图像处理与识别：服务器端接收到机器人传输的图像后，需要通过图像处理算法对图像进行处理和分析。
图像处理算法可以包括边缘检测、图像降噪等技术，以提取出图像中的关键信息。
然后，通过图像识别算法，可以对关键信息进行分类和识别，判断设备状态是否异常。
（3）报警系统：当机器人检测到设备状态异常时，服务器端会触发报警系统，通过推送警报信息给操作人员，提醒其及时处理异常情况。
报警系统可以通过邮件、短信、App等方式进行推送，以保证操作人员能够及时响应。
3. 算法选择与优化为了实现精准的图像识别，需要选择适合巡检任务的算法并进行优化。
常用的图像识别算法包括神经网络、卷积神经网络、支持向量机等。
根据巡检对象的特点和巡检任务的需求，选择合适的算法，并进行针对性的优化，以提高识别准确率和效率。
4. 系统整合与测试在完成硬件和软件设计后，需要进行系统整合和测试。
基于深度学习的巡检机器人系统设计与实现
基于深度学习的巡检机器人系统设计与实现摘要：近年来，随着深度学习技术在图像识别和目标检测领域的快速发展，巡检机器人逐渐成为许多领域中提高工作效率和降低人力成本的重要工具。
本文介绍了一种基于深度学习的巡检机器人系统的设计与实现，该系统结合了机器人技术和深度学习算法，能够实现对设备和环境进行自动巡检和监测，并及时发出警报。
通过实际应用验证，该系统具有较高的准确性和稳定性，可为各个行业提供有效的巡检解决方案。
1. 引言巡检是许多行业中必不可少的工作环节，传统的巡检方式通常需要大量的人力资源和时间成本。
然而，随着智能化技术的发展，基于深度学习的巡检机器人应运而生，能够在更短的时间内、更精确地完成巡检任务。
本文就基于深度学习的巡检机器人系统的设计与实现进行探讨。
2. 巡检机器人系统架构基于深度学习的巡检机器人系统主要由硬件平台和软件系统两部分组成。
硬件平台包括机器人载体、传感器模块和通信模块，而软件系统则包括图像识别与检测模块、路径规划与控制模块以及数据处理与分析模块。
3. 图像识别与检测模块深度学习算法是图像识别与检测模块的核心。
通过训练深度卷积神经网络（CNN），可以实现对设备和环境的自动识别与检测。
针对不同的巡检任务，可使用相应的数据集对CNN进行训练，使其具备对特定目标的识别能力。
4. 路径规划与控制模块路径规划与控制模块用于确定巡检机器人的行进路径，并控制机器人的移动。
基于深度学习的路径规划算法能够根据机器人所处环境的实时状态，智能地计算最优的巡检路径，提高巡检效率。
5. 数据处理与分析模块巡检机器人在巡检过程中会产生大量的数据，数据处理与分析模块负责对这些数据进行存储、处理和分析。
通过对数据的分析，可以实现对设备和环境状态的监测，并及时发现可能存在的问题。
6. 实验与结果分析为了验证基于深度学习的巡检机器人系统的性能，进行了一系列实验并对实验结果进行了分析。
实验结果表明，该系统在不同环境和设备上具有较高的准确性和稳定性，能够有效地完成巡检任务。
自动巡线机器人设计
自动巡线机器人设计
自动巡线机器人是一种能够在规定的赛道上进行导航并行驶的机器人，可以应用于工业生产线、物流仓储、无人驾驶等领域。
下面是自动巡线机器人的设计方案要点：
1. 车身结构设计。
车身需要轻便、稳定，且具有前后轮驱动和转向能力，在移动时能够保持稳定通过障碍物。
2. 导航系统设计。
机器人需要搭载能够对周围环境进行感知的传感器，如激光雷达、摄像头等。
同时，需要配置实时动态地图，通过地标或者线路标识物的识别，来实现全天候的自动导航功能。
3. 电源供应设计。
机器人需要配备可充电的电池，能够提供长时间的工作能力。
4. 控制系统设计。
机器人要嵌入程序实现复杂的算法控制，能够识别各种情况下的驾驶指令，并具备避障、紧急停车等功能。
5. 环保设计。
机器人需要采用环保性高的材料，如绿色能源和生物降解材料等，同时减少机器人对环境的损害。
总体来说，自动巡线机器人需要精细地设计和开发，才能满足各类实际需求。
技术水平的提高和工业环境的不断升级，将决定它的未来发展方向和应用范围。
基于机器人技术的智能巡检系统设计与实现
基于机器人技术的智能巡检系统设计与实现智能巡检系统是一种基于机器人技术的自动化设备，可以应用于各种行业的巡检任务。
通过利用先进的感知、决策和执行能力，智能巡检系统能够实现高效、准确、安全的巡检工作。
本文将详细介绍基于机器人技术的智能巡检系统的设计与实现。
一、系统设计1. 硬件设备选择：在设计智能巡检系统时，首先要选择合适的硬件设备。
这包括机器人底盘、传感器、摄像头、运动控制系统等。
机器人底盘需要具备稳定性和灵活性，能够在不同地形和环境下进行移动。
传感器和摄像头可以用于检测和获取环境信息，包括距离、温度、湿度、图像等。
运动控制系统可以实现机器人的自主导航和路径规划。
2. 软件系统设计：智能巡检系统的软件系统设计包括感知、决策和执行三个核心模块。
感知模块负责获取传感器和摄像头的数据，并对环境信息进行处理和分析。
决策模块基于感知模块的数据进行决策，确定巡检路径和任务。
执行模块根据决策模块的指令，控制机器人进行移动、巡检和数据采集。
3. 数据处理和存储：智能巡检系统需要对感知模块获取的数据进行处理和存储。
数据处理可以包括特征提取、数据融合和算法分析等，以便于后续的巡检任务和故障诊断。
数据存储可以采用云端或本地存储的方式，保证数据的可靠性和安全性。
4. 用户界面设计：为了方便用户操作和监控智能巡检系统，需要设计用户界面。
用户界面可以包括控制台、监控图像和数据显示等。
通过用户界面，用户可以实时监控巡检任务的进度和状态，以及获取巡检数据和报告。
二、系统实现1. 传感器数据采集：智能巡检系统通过传感器获取环境数据，包括距离、温度、湿度等。
传感器数据的采集可以通过传感器模块实现，例如激光雷达、红外传感器等。
采集到的数据将用于后续的环境分析和决策。
2. 自主导航与路径规划：智能巡检系统需要具备自主导航和路径规划的能力。
通过利用机器人底盘上的运动控制系统和地图构建算法，系统可以实现自主导航和路径规划。
系统会根据环境信息、巡检任务和路径约束等因素，确定最优的巡检路径。
履带式巡检机器人 毕业设计
履带式巡检机器人毕业设计履带式巡检机器人是一种能够自主移动、巡视、检测的智能机器人。
该机器人使用履带作为移动装置，能够适应各种地形，具有较强的越障能力和稳定性。
本文将介绍履带式巡检机器人的设计原理、功能实现以及未来发展的前景。
一、设计原理（1）履带式机器人的结构和工作原理履带式机器人由履带系统、控制系统、传感器系统以及电源系统等部分组成。
其中，履带系统由履带轴、履带链、驱动器、托带轮和张紧轮等组成，能够提供稳定的行走和越障能力。
控制系统负责机器人的运动控制和工作任务的执行。
传感器系统主要包括激光雷达、摄像头、温度传感器等，用于感知环境和采集数据。
电源系统提供电能供给，保证机器人的正常工作。
（2）履带式巡检机器人的工作原理履带式巡检机器人通过控制系统对履带系统进行控制，实现机器人的移动和转向。
传感器系统可以感知机器人周围的环境信息，如温度、湿度、气体浓度等。
机器人通过将采集到的数据进行分析和处理，可以对环境进行巡视和检测。
同时，机器人可以根据需要进行自主导航和路径规划，以实现更高效的巡检任务。
二、功能实现（1）环境巡视功能机器人通过搭载的摄像头和激光雷达对实际环境进行巡视，可以获取环境的实时图像和距离数据。
通过分析这些数据，机器人可以实时监测环境中的物体、人员以及障碍物，并及时反馈给操作员或控制中心。
（2）故障检测功能机器人搭载了温度传感器、振动传感器等设备，可以对设备和设施进行故障检测。
例如，在电力设备巡检中，机器人可以检测电缆温度、设备振动等异常情况，及时报警并提供故障诊断数据，以便维修人员进行处理。
（3）安防监控功能机器人可以通过搭载的摄像头和红外传感器对安全风险进行监控。
例如，在工厂巡检中，机器人可以对禁区、危险区域进行巡视，及时发现异常情况并报警。
同时，机器人还可以通过红外传感器检测烟雾、火焰等危险信号，保障人员的生命安全。
（4）自主导航功能机器人搭载了导航系统，可以通过SLAM算法实现自主导航和路径规划。
基于人工智能的巡检机器人设计及实现
基于人工智能的巡检机器人设计及实现人工智能技术的快速发展使得机器人在各个领域的应用范围越来越广泛。
巡检机器人是其中的一种，它可以代替人类进行一些危险或者重复性较强、繁琐的任务，从而提高工作效率。
本文将介绍基于人工智能的巡检机器人的设计及实现。
一、巡检机器人的基本要求巡检机器人的基本要求包括自主导航能力、传感器技术、动力系统和控制系统。
首先，机器人应该具有自主导航能力，能够在复杂环境下实现自主巡检。
其次，机器人的传感器技术应该精细，可以检测出各种异常情况，如火灾、烟雾、气味、温度等。
第三，动力系统要可靠，电池寿命要长，整机的续航能力要强。
最后，控制系统应该精准可靠，可以实现对机器人的远程控制。
二、机器人的设计结构机器人分为本体和控制系统两部分。
本体包括底盘和传感器两个部分。
底盘负责机器人的行动，而传感器负责信息的获取。
控制系统包括微控制器和电脑两部分，其中微控制器负责控制机器人的行动，电脑负责接收传感器的数据并进行分析处理。
三、机器人的实现过程机器人的实现包括机械设计、电气设计、程序设计和测试验证四个步骤。
首先，进行机械设计，选择合适的底盘结构和传感器类型。
然后，在电气设计中进行电路设计，确定电机驱动等硬件选型。
接着进行程序设计，编写控制程序和传感器数据分析程序。
最后进行测试验证，对机器人进行全面的测试，确定机器人是否能够满足要求。
四、机器人的应用场景巡检机器人的应用场景比较多，如智能园区、机器房、仓库物流等。
这些场景中，机器人可以代替工作人员完成危险或者重复性较强、繁琐的任务，并且可以减少人工成本，提高工作效率。
五、机器人的未来展望目前，机器人技术已经逐渐成熟，未来机器人的应用前景也非常广阔。
尤其是在智慧城市建设中，巡检机器人将会是一个重要的组成部分。
从根本上来说，机器人的出现将会对人类的工作生活产生极大的影响。
六、结论基于人工智能技术的巡检机器人是未来发展的一个重要方向。
本文介绍了巡检机器人的基本要求、设计结构、实现过程、应用场景和未来展望等方面。
智能巡线机器人设计
智能巡线机器人设计
摘要
本文对智能巡线机器人的设计及其原理进行了详细的介绍。
首先，介绍了智能巡线机器人的改进的设计，包括机器人本身的结构、移动原理、传感器系统和控制系统等，然后简要介绍机器人运动的原理，并使用ATmega328 微控制器对机器人的控制算法进行介绍，最后，对机器人的特点、性能、运行效果以及可能的应用进行了简要的介绍，给出了机器人的实验结果，从而证明了机器人能够高效地完成巡线任务。
关键词：智能巡线机器人，结构，传感器，微控制器，原理
1.绪论
近年来，随着人工智能技术的快速发展，机器人及其相关技术也取得了长足的发展。
机器人可以被应用于多个领域，其中智能巡线机器人是比较流行的一个机器人应用。
智能巡线机器人可以自动完成沿着预设线路运动的任务，在建筑、物流、医院等多个领域有着广泛的应用。
为了提高智能巡线机器人的性能，本文将针对智能巡线机器人进行改进的设计，并使用ATmega328微控制器来完成机器人的控制算法。
对机器人的结构、传感器系统和控制系统等做了详细的介绍，并简要介绍了机器人的控制原理。
基于机器视觉的智能巡检机器人设计
基于机器视觉的智能巡检机器人设计智能巡检机器人是利用机器视觉技术进行设计的一种自动化设备。
它能够代替人工进行巡检任务，通过搭载各种传感器和相机，实现对特定环境的监测和分析，并进行相应的处理和反馈。
本文将详细介绍基于机器视觉的智能巡检机器人的设计原理、功能特点和应用前景。
一、设计原理基于机器视觉的智能巡检机器人主要依靠计算机视觉技术来实现对环境的感知和理解。
其设计原理包括图像采集、图像处理、目标检测与跟踪、行为识别等几个关键环节。
首先，智能巡检机器人通过搭载高清相机或激光扫描仪等设备，对巡检区域进行图像或点云数据的采集。
采集到的数据经过处理和优化，进行图像降噪、图像增强、图像去畸变等操作，以提高图像的质量和准确度。
其次，机器人利用图像处理算法对采集到的图像进行分析和处理。
这包括特征提取、特征匹配、图像分割等操作，以获得图像中物体的位置、形状、颜色等特征信息。
然后，机器人通过目标检测与跟踪算法对图像中的目标进行实时检测和追踪。
这可以通过机器学习的方法，建立目标类别的模型，并对待检测的目标进行分类和定位。
同时，机器人可以通过跟踪算法，实现对目标在运动过程中的连续跟踪和定位。
最后，机器人通过行为识别算法对检测到的目标进行行为分析和判断。
例如，对工业设备进行故障检测，对人员的活动进行监测等。
同时，机器人还可以通过语音识别和语音合成技术，实现和人员进行交互和沟通。
二、功能特点基于机器视觉的智能巡检机器人具有以下功能特点：1. 自主导航能力：通过搭载导航传感器和地图构建算法，机器人可以在复杂的环境中进行自主导航，找到巡检路径并避开障碍物。
2. 高精度的目标检测与跟踪能力：机器人通过图像处理和机器学习算法，可以对图像中的目标进行高精度的检测和跟踪，识别出潜在的问题和隐患。
3. 快速故障诊断与预警能力：机器人可以对工业设备进行实时监测，通过图像处理和行为识别算法，识别出设备的异常行为或故障，并及时向相关人员发送预警信号。
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机器人与主控计算机通信中的抗干扰能力。首先， ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 系统采用直接序列扩频技术， 频率比较高， 信道也较丰富， 所以抗干扰能力相对要强一些。另 外， 由于常见的 ２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ 频段在生产生活中利用率 高， 使得这个频段十分拥挤， 受到的干扰也较多。而
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甘 肃 科 技 第 ３ ０卷 但是在距离较远的情况下， 通常并不能直接获 知测试面。为了解决这个问题， 本机器人选用的红 外测温仪采用了激光指示技术。在该红外测温仪中 内置有两个红外指示激光器。开始测温时， 这两个 激光器会沿着测试光路的边沿线发出激光， 激光照 射在被测物体上形成两个光点， 以这两个光点连线 为直径构成的圆形面积即为该距离下的有效测温 面。由于红外测温仪与摄像机固定在云台相同的转 动机构上， 测温时可以通过拍摄图像观察到激光光 点， 进而获知当下的被测目标。
［ ８ ］
３ 运行结果
我们分别在实验室和室外环境中对机器人的关 键技术进行了验证。对于导航部分， 我们在实验室 陆标 中铺设了如图 ９所示的实验路径。在图 ９中， １～ ６用做机器人的定位与转弯， 陆标 ７用做机器人 的定位与测试， 每个陆标上都置有 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ卡。进行 导航实验前， 先将机器人置于两个陆标之间的磁条 上。而后， 通过远程计算机向机器人发送行走指令， 使机器人移动到某个陆标。如果机器人行进路线上 跨越某个非目的地陆标时， 将自主作出转弯或直行 动作。机器人到达目的地陆标时， 将会停止运动并 等待下次命令。机器人到达陆标 ７时， 将会停止运 动， 同时驱动云台转到一定角度并拍摄视频， 用来验 证到达关键点的自主检测功能。机器人行走过程 中， 将两个陆标间的最短路径做为最优路径， 并确保 在行走过程中， 不会因为机器人起始位置的朝向而 选择非优路径。验证过程中， 我们试验了所有陆标 间的路径， 并验证了陆标 ７作为测试点的功能。实 验结果表明， 机器人能够沿预设磁条行进并能在陆 标处做出正确动作， 导航功能可靠、 稳定。
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图５ 导航流程
由于磁导航仅能满足机器人沿预设路径行走， 为了满足机器人在巡检过程中， 在预设地点对特定 目标进行检测和在路口控制转弯的功能， 机器人需 要能够在场地中定位， 即机器人确定自身在二维工 作环境中相对于全局坐标的位置
［ ２ ］
编号， 每个编号对应机器人的一个特定动作（ 如转 弯、 测温、 拍摄视频等） ， 不同编号对应特定动作的 指令集将会预先写入到机器人程序中。当机器人读 取到场地中某个陆标时， 程序将查询该陆标对应的 机器人动作， 驱动机器人完成特定功能。 ２ ． ２ 视频采集与传输 在机器人巡检过程中， 视频采集是感知周边环 境的一个重要方面， 同时还需要将一些关键视频传 输到主控计算机上， 用来进行更进一步的判别工作。 本机器人选用的云台摄像机如图 ７所示。通过改造 亚安公司的 Ｙ Ｓ ３ ０ ２ １云台摄像机， 将红外测温仪置 从而达到摄像机与测温仪同时转 于转轴 １的一侧， 动的目 的。转 轴 １的 垂 直 转 动 范 围 为 －９ ０ °～ ＋ ４ ５ ° ， 转轴 ２的水平转动范围为 ０ ° ～ ３ ６ ０ ° ， 摄像机拍 摄分辨率为 ７ ０ ４× ５ ７ ６ ， 水平视场角为 ４ ８ ． ０ ° （ 广角 端） ～ ２ ． ８ ° （ 远端） ， 能够满足全视角拍摄的要求。
采集到的信息发送给主板。主板通过程序判断机 器人与磁条 的 相 对 横 向 偏 移， 进而控制机器人的 两个驱动轮， 保证机器人沿着预先铺设的磁条行 进， 从而实 现 机 器 人 的 自 主 行 走。整 个 导 航 流 程 如图 ５所示。
第 ６期 郭 毅等： 一种用于巡检作业的移动机器人设计与实现
。主要的定位
［ １ ］
方法有： 惯性定位、 陆标定位、 声音定位等
。本机
器人采用的是陆标定位法， 即在工作环境中预先设 置已知的陆标， 如图 ６所示， 机器人通过对陆标的
图６ 陆标与磁条
视频数据采集完成后， 利用亚安公司的网络编码器 Ｉ Ｐ Ｙ ８ １ ０ １ Ｊ Ｄ并结合网络编程技术， 可以将视频数据 保存在机器人的硬盘上， 也可以通过无线网络传输 到主控计算机上。
移动机器人的研究开始于 ２ ０世纪 ６ ０年代末 期， 目的是研究应用人工智能技术在复杂环境下， 对 机器人系统的自主推理、 规划和控制
［ １ ］
． ８ Ｇ Ｈ ｚ的 中 央 处 理 器 和 核 心 速 度 集成 有 主 频 １ ４ ０ ０ Ｍ Ｈ ｚ 的图形处理器， 能够执行复杂图像处理程 序与机器人运动控制程序。
１ 机器人概况
机器人外观如图 １所示。图 １中机器人顶部安 装有一款天津亚安科技公司的车载云台相机 Ｙ Ｓ ３ ０ ２ １ ， 经改造后云台两侧分别搭载了高清摄像头 和红外测温仪。机器人中部安装有无线信号发射天 线， 用于机器人与远程计算机通讯。机器人底部安 装有磁导航传感器与 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ读卡器， 用于机器人的 导航与定位。在机器人后部机箱中， 内置有低功耗 嵌入式主板、 可编程逻辑控制器、 供电模块等， 用于 传感器采集、 运动机构控制与供电。其中嵌入式主 板采用了威强电工业电脑公司的低功耗嵌入式主板 Ｎ Ｏ Ｖ Ａ－ Ｄ ４ ２ ５ １ ， 工作时功耗约为 １ ７ ． ５ Ｗ。主板同时
５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 频段产品化水平相对于 ２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ 频段较低， 所以采用 ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 无线技术能够有效的避免通信中 的干扰， 增加了传输的稳定性。 本机器人在硬件上采用无线网桥连接全向天线 的方式与主控计算机组成一个点对点网络。主控计 算机也采用同样的网络硬件结构。全向天线是水平 各个方位增益相同的天线， 相对于定向天线来说覆 盖角度较大， 能够覆盖水平方向 ３ ６ ０ ° 范围。由于机 器人在移动过程中随时有可能与主控计算机进行通 信， 采用全向天线能够使机器人在天线覆盖范围内 的任何位置与主控计算机通信， 增加了通信的稳定 ２ ｄ Ｂ ｉ ， 最大 性。本机器人选用的全向天线增益为 １ 功率为 １ ０ ０ Ｗ， 满足远距离通信要求。同时， 本机器 采用 的 无 线 网 络 通 信 速 率 理 论 上 能 够 达 到 ３ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓ ， 满足搭载相机所拍摄视频的传输要求。 ２ ． ３ 温度测量 考虑到机器人巡检过程中可能会对关键物体的 温度进行测量， 本机器人安装有红外测温仪实现测温 功能。红外测温仪是一种远距离非接触式温度测量 仪器， 在机器人上的安装位置如图 ７所示。在自然界 中， 温度在绝对零度以上的物体， 都会因自身的分子 运动而辐射出红外线
。由于智能
移动机器人能够代替人类从事危险、 恶劣和繁重的 工作， 提高生产效率， 减轻劳动强度， 所以智能移动
２ ］ 机器人已经成为机器人研究的热门领域 ［ 。经过
３ ０多年的探索， 轮式和履带式移动机器人已走出实
３ ］ 验室， 应用到人类实际生活中 ［ 。
目前， 我国已有多款室外轮式机器人应用于实
。非接触式红外测温仪的
原理就是通过吸收物体表面向外辐射的红外能量来 测定物体的表面温度。非接触式红外测温仪由光学 系统、 光电探测器、 信号处理电路及显示输出等部分 组成。光学系统汇聚其视场内目标的红外辐射能量 聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该电 信号经过信号处理电路转变为被测目标的温度值。 安装的红外测温是广东佛山宏光公司代理的德 国欧普士 Ｃ Ｔ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ 系列测温仪， 该测温仪的测温范围 为 ０～１ ３ ０ ０ ℃， 能够满足多数情况下的 测 温 要 求。 由于光学系统的特殊构造， 红外测温仪的测试面是 一个圆形， 该测试面的直径与测量距离有一定的关 系， 通常测量距离越远， 被测目标的直径就越大。本 机器人选用的红外测温仪光路图如图 ８所示。为了 精确测量被测目标的温度， 一般最好将被测物体整 体包括在测试面内。
探测来确定自身的位置。图 ２中所示的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ读卡 器用来探测场地中的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ卡即陆标。在场地中特 定 地点预先固定多个人采用 ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 无线技术与主控计算机 ０ ２ ． １ １ ｎ标准。５ ． ８ 传输视频数据， 无线网络遵从 ８ Ｇ Ｈ ｚ 频段是一个开放的 Ｉ Ｓ Ｍ 频 段， 它能够应用 ８ ０ ２ ． １ １ ａ 、 ８ ０ ２ ． １ １ ｎ 、 Ｆ Ｃ ＣＰ ａ ｒ ｔ １ ５等 多 个 国 际 标 准。 本机器人采用 ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 无线技术的主要目的是提高
元件就会输出一个电信号， 通过采集这些霍尔元件 的输出电信号， 就可以判断磁导航传感器与磁条的 相对偏移， 进而获知车体与磁条的相对偏移。
驱动行走， 前轮为两个万向轮。驱动轮 １和驱动轮 ２ 分别由两个电机控制， 可以实现同转速直线行走
图４ 导航
导 航 磁 条 是 经 特 殊 工 艺 制 作 而 成 的 条 状 磁 体。这种磁 条 可 以 随 意 弯 曲 与 裁 剪， 并且不损坏 磁性， 十分 便 于 在 实 际 场 地 中 铺 设。利 用 磁 导 航 方式， 需要预先在机器人行走道路上铺设磁条， 保 证在行走时 磁 道 航 传 感 器 能 够 感 应 到 磁 条， 并将
２ 机器人关键技术
２ ． １ 机器人导航 导航是自主移动机器人的关键技术。导航的目 的是机器人通过传感器感知环境和自身状态， 实现
２ ］ 在有障碍物的环境中面向目标的自主运动 ［ 。本
机器人主要面向巡视路径固定的场合， 即通过沿预 设路径移动与停止实现机器人的行走与定位功能。 图 ３为机器人行走机构俯视图。本机器人采用后轮
第３ ０卷 第 ６期 ２ ０ １ ４年 ３月
甘肃科技 Ｇ ａ ｎ ｓ ｕＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ ｏ ｌ ３ ０ Ｎ ｏ ６ Ｍ ａ ｒ ２ ０ １ ４
一种用于巡检作业的移动机器人设计与实现
郭 毅， 万 毅
（ 兰州大学 信息科学与工程学院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 介绍了一种能够应用于小区安防巡视、 工业现场监控等自动化巡检场合的轮式移动机器人。本机器人能够 完成固定路线的巡视工作， 并对巡视路线上的关键目标进行视频拍摄和温度检测， 从而起到替代人工的作用， 具有 一定的应用前景。对机器人导航、 视频采集与传输以及温度测量等关键技术进行了较详细的介绍。利用本文方法 开发的移动机器人， 通过实验室环境验证， 系统运行平稳。 关键词： 信号与信息处理； 机器人； 导航； 视频采集； 红外测温 中图分类号： Ｔ Ｐ ２ ４ ２ ． ６