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安防机器人控制系统设计与实现

【摘要】:随着电子与通信技术以及智能控制技术的不断进步和人们对生活和生产质量的要求不断提高,安防机器人控制系统,立足于实际生产生活的需要,不仅能解放人力安防巡逻,更能提高巡逻质量,扩大巡逻范围,丰富监测指标,日益成为极具意义的研究项目。针对目前安防机器人控制系统普遍存的问题,如机器人底层硬件电路的安排不能很好减轻主控机的负荷,监控平台不支持地图加载,或加载地图时受网络和室内环境的限制,实时性较差等,设计了一种安防机器人控制系统。首先,采用分散式模块化方案,将各模块互相独立地挂在CAN总线上,并且对各模块采集的数据进行预处理之后,才由CAN总线传输至主控机,同时,对基于4G路由器的无线通信技术和桥接技术进行研究,建立监控平台所部署的PC机和安防机器人本体之间的无线局域网;然后,基于对Lidar-SLAM技术的研究,采用将Lidar-SLAM技术实时构建的2D栅格地图加载到监控平台的方法,来实现监控平台离线地图加载,并对该方法进行了验证,同时,基于对web开发技术的研究,采用B/S体系结构模式,搭建了安防机器人监控平台。本系统实现了安防机器人本体在指定工作区域能自主避障、自主导航、故障检测、智能巡检等功能;而且在监控平台上可查看安防机器人采集的视频、位置坐标、故障信息等实时数据,远程操控机器人,支持离线地图加载,并可在离线地图上显示机器人的行走路线、设置机器人的自主工作路线等。本系统除了能有效地解决目前存在的安防机器人控制系统中的不足之外,还降低了维护成本,易于进行功能扩展,有重要的工程应用价值。

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