用于救援任务的大型移动机器人(Karo)的设计与实现
机器人学
2021-01-12 v2
摘要
救援机器人有望在包含非结构化障碍的未知环境中执行侦察与灵巧操作。尽管救援机器人领域已提出多种设计与实现，但将机动性、灵巧性与侦察能力集成于单一机器人中仍是一项挑战。本文阐述了 Karo 这一移动机器人的设计与实现，该机器人在保持城市搜索与救援(USAR)任务所需灵巧性与探索能力的同时，展现出高度的机动性。我们首先从 RoboCup 救援机器人联赛(RRL)的框架出发提炼标准救援机器人的系统需求，随后通过起草移动与操纵系统提出 Karo 的概念设计。鉴于此，本工作呈现了全面的设计流程以及机器人平台与其 7 自由度机械臂的详细机械设计。进一步，我们通过讨论机器人的电力系统、传感器与硬件系统，给出指挥控制系统的设计与实现。与此同时，我们阐明了 Karo 软件系统与人机界面的实现与运用方式。此外，我们对 Karo 的现场性能进行了广泛评估，以考察本工作的主要目标是否达成。我们通过 RRL 测试套件与某消防部门训练套件中对 Karo 各方面能力进行评估，证明 Karo 有效完成了指定的标准化救援操作。最后，通过 Karo 性能与参与 RRL 的其他领先机器人之间的定量比较，验证了 Karo 能力的全面性。
引用
@article{arxiv.2008.10396,
title = {Design and Implementation of a Maxi-Sized Mobile Robot (Karo) for Rescue Missions},
author = {Soheil Habibian and Mehdi Dadvar and Behzad Peykari and Alireza Hosseini and M. Hossein Salehzadeh and Alireza H. M. Hosseini and Farshid Najafi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10396},
year = {2021}
}