学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

林区巡防监测机器人研究

作　者: 董硕
导　师: 郭克君
学　校: 中国林业科学研究院
专　业: 森林工程
关键词: 林区巡防环境监测机电控制软件开发
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 11次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

林区环境复杂多变,森林火灾等极端灾难和各种犯罪事件时常发生,林区日常巡防任务显得尤为重要。现今林区的巡防监测任务多靠人工进行,自动化程度很低,由于环境恶劣,任务重,林业工人不仅容易受伤,而且工作效率较低,随着人力成本的增加,巡防费用越来越高,必须要研制可在局部范围内替代人工的机器,提高日常巡防和环境监测任务的效率。本文设计了一款适合局部林区崎岖路面行走的小型履带式巡防监测机器人系统。机器人主要有履带式移动底盘、车身支架、无线CCD、无线通信装置、控制系统、GPS定位系统、电源供电系统、电压转换系统、电机驱动系统、人机交互界面软件、语音系统等部分组成。机械结构设计巧妙,使得机器人具有很好的机动性能；控制系统采用模块化设计,易于安装和调试；车身上通过安装多种环境监测传感器,能够将环境预监测信息通过无线模块实时传输到远程控制端存储和显示；人机交互界面软件自主设计开发,可以很方便的实现对巡防监测机器人的控制并将机器人采集回来的环境数据进行实时显示；车载无线摄像头拍摄的实时图像经过无损压缩后再通过无线网络传输到控制中心端进行图像监控和分析,为后方工作人员提供现场实时信息。通过实地测试,机器人表现出了优良的巡防监测能力,通过派遣机器人前往局部林区,代替传统的林业工人执行日常巡防和环境信息监测工作,大大减轻了林区巡防工人的劳动强度,同时机器人还能代替科研人员前往林区,执行科研考察任务,采集有用信息传回远程端,供研究人员分析研究。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-13
第一章绪论  13-18
  1.1 论文研究背景和意义  13
  1.2 当前林用机器人的研究现状  13-15
  1.3 林区巡防监测机器人的组成  15-17
  1.4 论文的结构安排  17-18
第二章林区巡防监测机器人机电系统设计  18-46
  2.1 林区巡防监测机器人的机械结构  18-21
  2.2 控制系统介绍  21-23
  2.3 语音芯片电路  23-26
  2.4 机械手臂  26-29
  2.5 电机控制  29-34
    2.5.1 双H桥驱动电路  29-33
    2.5.2 电路连接  33-34
  2.6 无线收发模块  34-36
  2.7 环境监测传感器介绍  36-44
    2.7.1 红外避障系统  37-38
    2.7.2 超声波测距模块  38-40
    2.7.3 温湿度传感器  40-44
    2.7.4 GPS定位系统  44
  2.8 供电系统电路  44-45
  2.9 本章小结  45-46
第三章单片机控制程序设计  46-53
  3.1 单片机串口通信程序设计  47-48
  3.2 直流电机控制程序  48-50
  3.3 语音模块控制子程序  50-51
  3.4 超声波测距的软件设计  51-52
  3.5 其他模块的控制子程序  52
  3.6 本章小结  52-53
第四章人机交互界面的设计与实现  53-66
  4.1 人机交互界而的设计方法  53-54
  4.2 软件界而总体介绍  54-56
  4.3 串口通信区  56-58
  4.4 网络设置区  58-59
  4.5 图像视频显示和处理区  59-62
  4.6 传感器工作区  62-63
  4.7 其他功能区  63-64
  4.8 本章小结  64-66
第五章安装调试与后期改进  66-71
  5.1 机电系统的安装  66-67
  5.2 机电系统的调试  67-68
  5.3 人机交互界面调试  68-69
  5.4 后续改进  69-70
  5.5 本章小结  70-71
参考文献  71-74
在读期间的学术研究  74-75
致谢  75

林区巡防监测机器人研究

内容摘要

全文目录

相似论文