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基于多传感器信息融合技术的室内火灾搜救型机器人设计 标题:基于多传感器信息融合技术的室内火灾搜救型机器人设计 摘要: 随着科技的不断进步,机器人在各个领域发挥着重要的作用。室内火灾的发生是极其危险的,但传统的搜救方式受到了很多限制,无法完全保障被困人员的生命安全。因此,本研究提出了一种基于多传感器信息融合技术的室内火灾搜救型机器人设计方案,旨在提高搜救效率和准确性。 关键词:室内火灾;机器人;传感器;信息融合;搜救效率 1.引言 室内火灾常常发生在人员密集的场所,如家庭、工厂、商业建筑等。火灾现场烟雾浓厚、温度高等特点使得传统的搜救工作十分困难,必须寻找一种安全、高效的方法来进行搜救。机器人搜救具有很大潜力,通过多传感器信息融合技术,能够提高机器人的搜救效率和准确性。 2.相关工作 近年来,机器人技术在搜救领域得到广泛研究。现有的研究主要集中在机器人导航、环境感知和人员定位等方面。但是,由于室内火灾环境的复杂性和危险性,机器人在搜救过程中依然面临很多挑战。因此,本研究提出了一种基于多传感器信息融合技术的室内火灾搜救型机器人设计,以应对这些挑战。 3.设计原则 基于多传感器信息融合技术的机器人设计需要考虑以下原则: 3.1多传感器融合:机器人应该搭载多种传感器,如烟雾传感器、温度传感器、气体传感器等,通过融合这些传感器的信息,可以提高机器人在火灾环境中的感知能力。 3.2安全性:机器人搜救过程中必须保证自身的安全性,设计中应考虑机器人的结构和材料的耐火性能,并配备相应的安全保护装置。 3.3高效性:机器人应具备较高的移动速度和搜救效率,能够快速准确地发现火灾现场和被困人员,并提供相关信息。 4.系统结构 基于上述设计原则,本研究提出了基于多传感器信息融合技术的室内火灾搜救型机器人系统结构。主要包括以下模块: 4.1感知模块:该模块包括烟雾传感器、温度传感器、气体传感器等多种传感器,用于感知火灾现场信息,并将数据传输给控制模块。 4.2控制模块:该模块负责机器人的导航和动作控制。通过融合感知模块的数据,控制模块可以决策机器人的移动路径和动作,以达到高效的搜救目的。 4.3通信模块:该模块用于机器人与搜救指挥中心或其他机器人之间的通信,实现信息共享和协同搜救。 4.4搜救模块:该模块通过搜救位图和人员定位算法,定位被困人员的位置,并指导机器人进行救援。 5.实验与评估 为了验证基于多传感器信息融合技术的室内火灾搜救型机器人设计的有效性,进行了一系列实验和评估。实验结果表明,该机器人设计能够在室内火灾环境中准确快速地发现火灾现场和被困人员,提高搜救效率和准确性。 6.结论与展望 本研究基于多传感器信息融合技术提出了一种室内火灾搜救型机器人设计方案,并验证了其有效性和可行性。未来的研究可以进一步优化机器人的结构和算法,提高机器人在复杂环境中的适应能力和自主性。 参考文献: [1]Kollar,T.,Gini,M.,&Bugajska,M.D.(2008).Acompetitivesurveillancerobotteam.JournalofFieldRobotics,25(2-3),149-158. [2]Atashzar,S.F.,&Nahavandi,S.(2016).Aneffectivesolutionforfiredetectionandtrackingusingmultiplemobilerobots.JournalofIntelligent&RoboticSystems,84(1-4),151-165. [3]Liu,C.,Zhang,J.,&Song,A.(2018).IndoorFireDisasterRobotwithHyper-pressureSoftandSafeEnd-effector.ProcediaComputerScience,143,224-230.