ВВЕДЕНИЕ 4
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ И РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ
СПАСАТЕЛЬНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 6
2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ВАРИАНТОВ И ВЫБОР ШАССИ 13
2.1 Классификация шасси 15
2.2 Обзор сочлененных (змееподобных) шасси 17
2.3 Обзор колесных и гусеничных шасси 28
2.4 Выбор шасси 30
3 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 33
3.1 Выбор аппаратного обеспечения 33
3.2 Выбор программного обеспечения 35
3.3 Разработка и тестирование программы определения лиц в анфас . 35
3.4 Движения робота 41
3.5 Конструкция головной части 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 47
ДОСТИЖЕНИЯ СТУДЕНТА ЗА ВРЕМЯ УЧЕБЫ 50
Перечень графический материалов 51
Робототехника, как явление, с начала своего появления вошла в жизнь людей в первую очередь как средство автоматизации процессов. Наибольшим изменениям подверглась сфера производства, где монотонную и однообразную, а зачастую и опасную или вредную работу вместо человека начали выполнять роботы.
Разработка же роботов для спасательных работ связана с рядом не только этических, но и технологических сложностей. В первую очередь это вопросы автономности и самостоятельности робот, т.к. искусственный интеллект хоть и развивается быстрыми темпами во многом благодаря нейросетям и машинному обучению, но не способен подстроиться под каждую конкретную ситуацию. Помимо этого, возникает вопрос перемещения робота в условиях ЧС, где необходима не только высокая проходимость, но и зачастую небольшая масса, способность видеть большое пространство вокруг себя, возможность преодолевать различные естественные и искусственные препятствия, что требует высокого уровня конструктивной составляющей.
Но, несмотря на все сложности, возложения части спасательных и поисковых работ на роботов не только убережет жизнь и здоровье спасателям, но поможет быстрее и эффективнее выполнять поставленные перед ними задачи, что позволит спасти жизнь и здоровье большему числу людей, пострадавших в той или иной степени в результаты чрезвычайных происшествий.
Приведенные выше факторы в совокупности определяют актуальность выбранной темы представленной работы. Цель выпускной квалификационной работы: спроектировать головную часть спасательного робота, предназначенное для поиска и обнаружения людей, и программное обеспечения его зрения.
Задачи работы:
1. Проанализировать существующие и разрабатываемые спасательные робототехнические системы.
2. Рассмотреть существующие и разрабатываемые шасси для спасательного робота.
3. Выбрать среди существующих вариантов шасси подходящий нашему проекту вариант.
4. Выбрать аппаратное обеспечение поиска и определения людей.
5. Выбрать программное обеспечение поиска и определения людей.
6. Разработать и протестировать программу определения лица людей в анфас.
7. По результатам тестов разработанной программы разработать алгоритм движения робота, определив способы локализации робота на местности.
8. Разработать конструкцию головной части спасательного робота.
В ходе выполнения ВКР были выполнены поставленные задачи.
Проведен анализ существующих и разрабатываемых спасательных робототехнических систем, который показал, что, несмотря на большое число разработок и отдельные успехи, использование роботов в спасательных операциях на данный момент не ведется и является лишь перспективным направлением развития робототехники в целом.
Рассмотрение существующих и разрабатываемых шасси для спасательного робота позволило определить низкий уровень развития змееподобного (сочлененного) класса шасси, но достаточно высокий уровень развития колесных и гусеничных шасси.
Среди возможных вариантов наиболее подходящим для нашел проекта определен гусеничный модуль «Параллелограмм 22»
Выбрано аппаратное обеспечение для нашего проекта, камера DS- 2TD2617-3/V1, которая обладает всеми необходимыми функциями для поиска и определения людей в условиях плохой видимости. Выбрано программное обеспечение поиска и определения людей на изображении, т.е. ряд программ, которые позволят выполнять все поставленные перед поисково-спасательным задачи.
Проведена разработка программы поиска и обнаружения лица в анфас на языке программирования Python, способное выполнять поиск даже в условиях плохой видимости на расстоянии до 5 метров.
На основании информации тестов разработан алгоритм движения робота, определены методы движения робота в помещении с известным планом, а также в помещении с неизвестным планом.
Разработать конструкция головной части спасательного робота и представлена на чертеже.
