摘要

智能移动机器人是机器人研究领域的一个重要分支，主要研究方向集中在信息采集、导航定位、路径规划、人机交互等方面。“移动”是机器人的重要属性。目前移动机器人按照不同的移动方式可以分为四类，不同类型的机器人在移动功能上各有千秋。本文设计为林地巡检车，其最重要的结构特点是轮子可以实现变形，根据不同的路况改变轮子形状前进。在平地面行驶时，机器人作为轮式机器人平稳快速地前进。当遇到障碍物时，轮子变形，机器人作为具有良好的越障能力的腿式机器人前进。

林业巡检机器人是智能机器人中的一类，可在大幅减轻人类劳动强度的同时，安全可靠的完成指定区域的监测任务。本课题研究的是一种基于越障的智能林业巡检机器人，可对巡逻区域进行自动、智能的自主巡逻，并进行温度监控、火灾隐患监控及对可疑人员进行监控，采用巡检机器人进行定时、定点巡逻或不间断流动巡逻不仅节省人力，还能到达监控探头不能拍到的死角，及时将检查的环境情况采集成视频，便于事后查看。只要在局域网Wi-Fi环境中，就可将图像传入接入互联网的任何一台电脑，实时了解机器人的运行状态，并保存图像。

论文主要完成了上位机控制系统平台的设计与实现，包括上位机导航、上位机的控制系统，以及巡检机器人机载传感器的扩充，并对所述林业巡检机器人进行了实验室环境下模拟验证，验证结果表明，智能巡逻机器人系统整体运行良好。

关键词：腿轮式；巡检；避障；传感器融合；

目录

摘要

1 绪论

1.1 课题研究意义

1.2 林业机器人的现状及发展

1.3 移动机器人技术的研究现状

1.4 巡检机器人软件研究现状

1.5 多传感器融合研究现状

1.6 论文主要内容及结构安排

2 巡检机器人系统需求分析与整体方案设计

2.1 系统设计的需求分析

2.1.1 功能需求

2.1.2 性能需求

2.2 巡检机器人系统方案设计

2.2.1 整体方案

2.2.2 软件系统方案

2.2.3 通信方案选择

2.2.4 导航定位方案选择

2.2.5 避障技术

2.3 硬件选型分析

2.3.1 控制模块硬件选型

2.3.2 传感器选型

2.3.3 传感器的分类配置

2.4 本章小结

3 智能巡检机器人硬件结构

3.1 系统硬件组成

3.2 机械结构设计

3.2.1 形状模块

3.2.2 移动模块

3.2.3 电源管理模块

3.3 通信系统构成

3.4 本章小结

4 控制部分

5 经济技术分析

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献