一种小型履带式探测多机器人系统的制作方法

本发明涉及一种探测多机器人，尤其涉及一种小型履带式探测多机器人系统。

背景技术：

多机器人在军事、航天以及工业上都有很大的应用前景，在无人机组、水下航行器组的侦查和探测作业中都发挥了重要作用。由于野外探测具有对象多样性、环境多变性、地形复杂性的特点，与单机器人相比，多机器人更适合完成野外探测的任务。多机器人可在不同区域同时作业或在不同时间内执行任务，提高完成任务的效率；多个机器人分布在较大区域，扩大了机器人系统对环境的感知范围，各个成员间的信息交换可使定位更加精确有效；多个机器人系统同时降低了单个机器人的设计复杂度，提高了单个机器人的可靠性，从而提高整个系统的可靠性。多机器人系统应用在局域的侦查、巡逻等工作中可以极大提高工作效率；履带式的结构可以提升机器人在野外活动的通过性，爬坡和越障性能好，能够适应多种环境的要求。

技术实现要素：

针对以上所述的需要，本发明的目的在于设计一种小型履带式探测多机器人系统，供野外及恶劣环境的探测和侦查使用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种小型履带式探测多机器人系统，主要包括：履带机器人子系统(1)和远程监控子系统(2)，其中履带机器人子系统(1)包括：单体履带机器人、摄像头、DSP处理器、无线发射模块、声纳传感器、监牙传输模块、遥控接收模块、ARM处理器和电机驱动，远程监控子系统(2)包括：主控机、显示界面、无线传输模块和遥控发射模块；其特征在于：在履带机器人子系统(1)里，每个单体的机器人结构上是相同的，从角色上可分为领航机器人和跟随机器人；所述领航机器人负责接收远程监控子系统发出的遥控控制指令，跟随机器人按照一定的队形分布在领航机器人周围；所述领航机器人和跟随机器人之间通过监牙传输模块发送位置信息，进行相互之间的位置确定；当环境中存在障碍物时，队形可适应环境变化进行改变，当领航机器人出现故障时，可以进行领航机器人的更换；所述远程监控子系统(2)通过遥控发射模块对领航机器人发出控制指令，通过无线接收模块接收所有机器人通过无线传输模块反馈回来的图像信息，通过显示界面随时进行监测外部的环境信息。

该系统能够同时指挥多个机器人完成野外侦查和探测等任务，通过监控界面实时查看机器人发回的外部信息，提高了综合工作效率，对于突发情况和紧急任务有着重要意义。

本发明具有以下优点：

1)多机器人系统能够同时指挥多个履带机器人完成探测任务，极大提高了工作效率；

2)履带机器人摄像头采集的图像信息能够实时的通过无线模块传输到主控机，通过显示界面进行观测，提高了探测的实效性；

3)多机器人系统中的领航机器人遇到故障时可随时更换，保证了系统在野外工作的稳定性。

附图说明

附图1为本发明的总体结构图。

附图2为多机器人系统的示意图。

附图3为小型履带的机器人的控制流程图。

图中：1-履带机器人子系统，2-远程监控子系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

根据附图1，本发明由两部分组成：履带机器人子系统和远程监控子系统和。其中履带机器人子系统(1)由摄像头、DSP处理器、无线发射模块、声纳传感器、蓝牙传输模块、遥控接收模块、ARM处理器和电机驱动模块构成；远程监控子系统(2)由主控机、显示界面、无线接收模块和遥控发射模块构成。

根据附图2，远程监控子系统(2)通过远程遥控模块对履带机器人子系统(1)中的领航机器人发出动作命令，领航机器人通过遥控接收模块接受控制命令，根据命令进行工作；履带机器人子系统(1)中的跟随机器人根据领航机器人通过蓝牙传输模块发出的位置信息，确定自己所在的位置以及运动情况；各个履带机器人之间通过无线发射模块向远程监控子系统(2)传递摄像头采集到的环境图像信息，通过蓝牙传输模块传递各自的位置信息；系统中履带机器人的个数可随需要增加或减少，最大数量可达十余个。

附图3为小型履带机器人的控制流程图，其中图3(a)为领航机器人的控制流程图，图3(b)为跟随机器人的控制流程图。根据图3(a)，领航机器人的控制流程步骤如下：

1)系统上电启动初始化；

2)领航机器人接收远程监控子系统(2)发出的控制信号；

3)领航机器人通过摄像头获取周围的环境信息；

4)通过ARM处理器分析控制信号与环境信息确定多机器人系统的队形；

5)领航机器人将自身的位置、速度及队形信息通过蓝牙传输模块发送给各个跟随机器人；

6)返回步骤2不断检测是否有控制信号。

根据图3(b)，跟随机器人的控制流程步骤如下：

1)系统上电启动初始化；

2)跟随机器人接收领航机器人发送的领队位置、速度以及队形信息；

3)跟随机器人确定自身的相对位置；

4)跟随机器人判断自己是否处于队形的期望位置；

5)若判断为是，则跟随机器人按照当前的速度和方向继续行驶；若判断为否，则调整自身的运动方向和速度，并返回步骤2；

本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。