基本信息
- 项目名称：
- 智能搜救机器人控制系统及算法设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 综述智能机器人模拟现实环境搜索的系统控制，分析搜索算法与程序效率优化，研讨查找目标的程序设计方法实现，阐述控制电机和传感器技术应用，及驱动机器人的编程思路，运用二分法优选查找定位、最短路径算法等，按路径长度递增次序生成各顶点最短路径序列等实现高效搜索，并探索进一步扩展智能机器人优化搜索的编程途径。
- 详细介绍：
- 智能搜救机器人控制系统结构中，程序设计赋予机器人灵魂。常见的编程形式有图形化模块编程，交互式C语言JC，单片机MCS-51系列汇编语言等，搜索算法及效率优化是高效搜索的关键。 搜索机器人加载相关测量污染特性的检测仪器后，首先需要搜索目标，选择最佳路径快速抵达目标位置，在复杂地理环境中完成任务；搜索算法设计效率优化是决定其智能的核心。优选法结合二分查找算法，取得目标盲搜优选定位；最短路径Dijkstra迪杰克斯特拉算法等，按路径长度递增次序生成各顶点最短路径序列，优化搜索效率。 1、国际国内智能机器人综述 2、智能机器人控制系统原理 3、机器人控制系统硬件结构 4、目标搜索的编程——赋予机器人感觉 5、搜索实战——环境建模与搜索算法应用 6、拓展与改进功能研究方向
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 智能机器人模拟现实环境搜索的系统控制，分析计算机搜索算法与程序效率优化，研讨查找目标的程序设计方法实现；阐述控制电机和传感器技术应用，及驱动机器人的编程思路，运用二分法优选、最短路径算法等实现高效搜索，探索进一步扩展智能机器人优化搜索的编程途径。
科学性、先进性及独特之处
- 搜索机器人的用途非常广泛，加载相关测量污染特性的检测仪器后，搜救机器人，首先需要搜索目标，选择最佳路径快速抵达目标位置，在复杂地理环境中完成任务；搜索算法设计效率优化是决定其智能的核心。优选法结合二分查找算法，取得目标盲搜优选定位；最短路径Dijkstra迪杰克斯特拉算法等，按路径长度递增次序生成各顶点最短路径序列，优化搜索效率。
应用价值和现实意义
- 智能机器人面对灾害险境、污染源、事故现场，自主地做出搜救排障等行动决策，或听从召唤与遥控指挥，代替人在恶劣复杂环境从事危险工作，是计算机仿真技术前沿领域。智能搜索算法等人工智能技术，均需要算法优化设计，通过模块驱动机器人动作，实现提升搜索效率的目标。
学术论文摘要
- 摘 要 综述智能机器人模拟现实环境搜索的系统控制，分析计算机搜索算法与程序效率优化，研讨查找目标的程序设计方法实现，设计适宜初学者编程的三部曲方案；阐述控制电机和传感器技术应用，及驱动机器人的编程思路，运用二分法优选查找定位、最短路径算法等，按路径长度递增次序生成各顶点最短路径序列，探索进一步扩展智能机器人功能的途径。 关键词 智能机器人 搜索 控制系统原理 程序算法
获奖情况
- 1、论文《基于新理念的机器人编程三部曲》获湖北省优秀论文一等奖 2、论文《探索机器人智能奥秘的科技制作》载入国家期刊《科学教育家》2009第四期 3、本课题在华中师范大学汉口分校及电子信息工程学院交流
鉴定结果
- 周钦同学论文作品真实，系原创作品。
参考文献
- 1、论文《基于新理念的机器人编程三部曲》获湖北省2010年教学研究优秀论文一等奖，证书编号129090056 2、论文《探索机器人智能奥秘的科技制作》载入《科学教育家》2009第四期上（复印件）1份
同类课题研究水平概述
- 1985年美国研制出世界第一台两足步行机器人；日本研制出两足步行机器人；当代遥控机器人，美国发射到火星上的索杰纳Sojanor机器人，进入胡夫金字塔的“金字塔行走者”机器人，使智能机器人走出实验室进入实用阶段；对弈国际象棋大师卡棋帕罗夫的IBM研制的Deep BlueII，引领机器智能领域；智能车辆典型代表意大利MOB-LAB、美俄亥俄州立大学的智能车辆等。 我国2000年国防科技大学研发的仿人两足“先行者”机器人，在南京公安局特勤支队服役的我国公安部自行研制的“灵晰-B”反恐排爆机器人;中国科学院自动化研究所研制的仿生机器鱼,均是与世界机器人发展水平的较量。 水下探索机器人如双鹰遥控潜水机器人，潜水500米作业，用于水下防险救生与资源考察，中国科学院沈阳研究所的CR-01深海探测机器人，在六千米深水作业；“探索者”水下机器人，采用GPS导航，工作深度一千米； 北航研发的探测搜索智能车和地震搜救机器人上，携带传感器和经纬度定位器，还搭载了生命探测器； 山东大学灾区模拟搜救定位机器人，运用自动控制原理，能采集无线求救信息； 南京理工大学最新研制的智能机器人针对不同环境安装不同的作业系统，从事危险工作； RoboCup、FIRACUP机器人大赛，含灭火智能搜救项目。 中国科学院自动化研究所研制的仿生机器鱼，涉及多机器人的动作协调、系统控制等前沿课题，是与世界机器人发展水平的较量；水下探索机器人如双鹰遥控潜水机器人，潜水500米作业，用于水下防险救生与资源考察，中国科学院沈阳研究所的CR-01深海探测机器人，在六千米深水作业；“探索者”水下机器人，采用GPS导航，工作深度一千米； 南极昆仑站科考机器人，经遥感测绘GPS卫星定位和导航，测出南极内陆冰盖最高点的准确方位；北航研发的探测搜索智能车和地震搜救机器人上，携带传感器和经纬度定位器，可被操控用于救援，在地震的复杂情况下自动避让障碍物，还搭载了生命探测器；
