本發(fā)明涉及一種探測多機(jī)器人，尤其涉及一種小型履帶式探測多機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

多機(jī)器人在軍事、航天以及工業(yè)上都有很大的應(yīng)用前景，在無人機(jī)組、水下航行器組的偵查和探測作業(yè)中都發(fā)揮了重要作用。由于野外探測具有對(duì)象多樣性、環(huán)境多變性、地形復(fù)雜性的特點(diǎn)，與單機(jī)器人相比，多機(jī)器人更適合完成野外探測的任務(wù)。多機(jī)器人可在不同區(qū)域同時(shí)作業(yè)或在不同時(shí)間內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，提高完成任務(wù)的效率；多個(gè)機(jī)器人分布在較大區(qū)域，擴(kuò)大了機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的感知范圍，各個(gè)成員間的信息交換可使定位更加精確有效；多個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)同時(shí)降低了單個(gè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，提高了單個(gè)機(jī)器人的可靠性，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。多機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用在局域的偵查、巡邏等工作中可以極大提高工作效率；履帶式的結(jié)構(gòu)可以提升機(jī)器人在野外活動(dòng)的通過性，爬坡和越障性能好，能夠適應(yīng)多種環(huán)境的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上所述的需要，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種小型履帶式探測多機(jī)器人系統(tǒng)，供野外及惡劣環(huán)境的探測和偵查使用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種小型履帶式探測多機(jī)器人系統(tǒng)，主要包括：履帶機(jī)器人子系統(tǒng)(1)和遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)，其中履帶機(jī)器人子系統(tǒng)(1)包括：單體履帶機(jī)器人、攝像頭、DSP處理器、無線發(fā)射模塊、聲納傳感器、監(jiān)牙傳輸模塊、遙控接收模塊、ARM處理器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)包括：主控機(jī)、顯示界面、無線傳輸模塊和遙控發(fā)射模塊；其特征在于：在履帶機(jī)器人子系統(tǒng)(1)里，每個(gè)單體的機(jī)器人結(jié)構(gòu)上是相同的，從角色上可分為領(lǐng)航機(jī)器人和跟隨機(jī)器人；所述領(lǐng)航機(jī)器人負(fù)責(zé)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)出的遙控控制指令，跟隨機(jī)器人按照一定的隊(duì)形分布在領(lǐng)航機(jī)器人周圍；所述領(lǐng)航機(jī)器人和跟隨機(jī)器人之間通過監(jiān)牙傳輸模塊發(fā)送位置信息，進(jìn)行相互之間的位置確定；當(dāng)環(huán)境中存在障礙物時(shí)，隊(duì)形可適應(yīng)環(huán)境變化進(jìn)行改變，當(dāng)領(lǐng)航機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)，可以進(jìn)行領(lǐng)航機(jī)器人的更換；所述遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)通過遙控發(fā)射模塊對(duì)領(lǐng)航機(jī)器人發(fā)出控制指令，通過無線接收模塊接收所有機(jī)器人通過無線傳輸模塊反饋回來的圖像信息，通過顯示界面隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)測外部的環(huán)境信息。

該系統(tǒng)能夠同時(shí)指揮多個(gè)機(jī)器人完成野外偵查和探測等任務(wù)，通過監(jiān)控界面實(shí)時(shí)查看機(jī)器人發(fā)回的外部信息，提高了綜合工作效率，對(duì)于突發(fā)情況和緊急任務(wù)有著重要意義。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)多機(jī)器人系統(tǒng)能夠同時(shí)指揮多個(gè)履帶機(jī)器人完成探測任務(wù)，極大提高了工作效率；

2)履帶機(jī)器人攝像頭采集的圖像信息能夠?qū)崟r(shí)的通過無線模塊傳輸?shù)街骺貦C(jī)，通過顯示界面進(jìn)行觀測，提高了探測的實(shí)效性；

3)多機(jī)器人系統(tǒng)中的領(lǐng)航機(jī)器人遇到故障時(shí)可隨時(shí)更換，保證了系統(tǒng)在野外工作的穩(wěn)定性。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。

附圖2為多機(jī)器人系統(tǒng)的示意圖。

附圖3為小型履帶的機(jī)器人的控制流程圖。

圖中：1-履帶機(jī)器人子系統(tǒng)，2-遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

根據(jù)附圖1，本發(fā)明由兩部分組成：履帶機(jī)器人子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)和。其中履帶機(jī)器人子系統(tǒng)(1)由攝像頭、DSP處理器、無線發(fā)射模塊、聲納傳感器、藍(lán)牙傳輸模塊、遙控接收模塊、ARM處理器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊構(gòu)成；遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)由主控機(jī)、顯示界面、無線接收模塊和遙控發(fā)射模塊構(gòu)成。

根據(jù)附圖2，遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)通過遠(yuǎn)程遙控模塊對(duì)履帶機(jī)器人子系統(tǒng)(1)中的領(lǐng)航機(jī)器人發(fā)出動(dòng)作命令，領(lǐng)航機(jī)器人通過遙控接收模塊接受控制命令，根據(jù)命令進(jìn)行工作；履帶機(jī)器人子系統(tǒng)(1)中的跟隨機(jī)器人根據(jù)領(lǐng)航機(jī)器人通過藍(lán)牙傳輸模塊發(fā)出的位置信息，確定自己所在的位置以及運(yùn)動(dòng)情況；各個(gè)履帶機(jī)器人之間通過無線發(fā)射模塊向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)傳遞攝像頭采集到的環(huán)境圖像信息，通過藍(lán)牙傳輸模塊傳遞各自的位置信息；系統(tǒng)中履帶機(jī)器人的個(gè)數(shù)可隨需要增加或減少，最大數(shù)量可達(dá)十余個(gè)。

附圖3為小型履帶機(jī)器人的控制流程圖，其中圖3(a)為領(lǐng)航機(jī)器人的控制流程圖，圖3(b)為跟隨機(jī)器人的控制流程圖。根據(jù)圖3(a)，領(lǐng)航機(jī)器人的控制流程步驟如下：

1)系統(tǒng)上電啟動(dòng)初始化；

2)領(lǐng)航機(jī)器人接收遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(2)發(fā)出的控制信號(hào)；

3)領(lǐng)航機(jī)器人通過攝像頭獲取周圍的環(huán)境信息；

4)通過ARM處理器分析控制信號(hào)與環(huán)境信息確定多機(jī)器人系統(tǒng)的隊(duì)形；

5)領(lǐng)航機(jī)器人將自身的位置、速度及隊(duì)形信息通過藍(lán)牙傳輸模塊發(fā)送給各個(gè)跟隨機(jī)器人；

6)返回步驟2不斷檢測是否有控制信號(hào)。

根據(jù)圖3(b)，跟隨機(jī)器人的控制流程步驟如下：

1)系統(tǒng)上電啟動(dòng)初始化；

2)跟隨機(jī)器人接收領(lǐng)航機(jī)器人發(fā)送的領(lǐng)隊(duì)位置、速度以及隊(duì)形信息；

3)跟隨機(jī)器人確定自身的相對(duì)位置；

4)跟隨機(jī)器人判斷自己是否處于隊(duì)形的期望位置；

5)若判斷為是，則跟隨機(jī)器人按照當(dāng)前的速度和方向繼續(xù)行駛；若判斷為否，則調(diào)整自身的運(yùn)動(dòng)方向和速度，并返回步驟2；

本發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。