撼地者:基于遥操作与自主导航的移动救援机器人

摘要

为了应对突发场景及灾难环境下的救援作业任务,避免救援人员暴露在危险环境中,本论文提出一款移动救援机器人,“撼地者”。凭借履带式底盘、六自由度灵巧机械臂及各种传感器及控制器的组合,撼地者得以拥有跨越多样地形和完成精细作业的能力。具体来说,首先,撼地者独特的摆臂-推铲机构设计,在提高了清障能力的同时,增加了上下楼梯的稳定性;其次,通过多模态遥操作系统使撼地者得以适应各种复杂的通讯环境;同时,基于深度相机辅助的灵巧机械臂与抓手实现了半自主操纵;最终,利用激光雷达实现了在未知环境中的自主导航。正是凭借这些特别的系统,撼地者在以应急救援为主题的“智创杯”前沿技术挑战赛锦标赛中,从全球40个机器人中脱颖而出并成功夺冠,展示了其系统集成的有效性及控制理念的先进性。