成果名称: 基于污染源检测的移动机器人平台研发
完成单位: 广州市威控机器人有限公司,华南理工大学
主要人员: 李钟,蔡钊雄,杜汝全,冯嘉鹏,王芳,贺培,魏武,何振勇,袁银龙,徐杰斌,张晶
介绍:

一、课题来源与背景:随着我国经济迅猛发展、城市人口的日益集中和社会活动强度的增大,突然性环境污染事故逐渐增多。突发环境污染事故包括化学毒品污染事故、有毒气体污染事故、爆炸性污染事故、放射性污染事故、油污染事故等,受灾区的类废墟复杂环境及有毒有害气体分布情况的不明确不可预估性,给救援工作的开展带来极大困扰。为最大程度的减少人员伤亡和财产威胁,亟需研制替代或部分替代救灾人员进入事故现场进行探测救灾的移动装备。
二、技术原理及性能指标:1.污染源检测蛇形机器人设计与研制,技术路线是拟设计的蛇形管道机器人沿用SNAKE-II的模块化设计思想提出一种新型基于正交连接方式与履带驱动综合的机械机构; 2.蛇形管道机器人爬行步态规划,技术路线是:拟提出一种精确蜿蜒运动控制方法和适应性行波运动控制方法来提高蛇形机器人在复杂地面环境中攀爬效率和适应性,提出精确异构V形翻滚、U形翻滚步态和响尾蛇快速移动步态,提升蛇形机器人对坡度和障碍物环境的适应性;3.机器人探测技术与装备研制,在蛇形机器人污染源检测技术研究的基础上,开发蛇形机器人污染源检测机载装备,首先在DSP、ARM嵌入式系统集成污染源检测算法,然后集成硬件和软件系统,完成机载小型化专用化污染源检测装备的开发。
三、技术创造性与先进性:1.研发一种新型基于蛇形机器人平台的污染物检测系统,创新地设计基于履带与正交驱动关节的小型化蛇形机器人,提出新的基于蛇形机器人复杂污染物环境的动力学与步态控制方法,有效解决机器人在复杂污染物环境中的爬行问题,有效克服传统人工或机械装备污染源检测的局限性。将污染源检测服务和先进的机器人技术有机地融合在一起,解决复杂环境中污染源难以检测的难题,为我国的环保和消防等机构提供一种新的有效的污染源及危险检测服务的手段,填补国内空白,具有广泛的应用前景;2.研发机载式环境感知、定位及污染源的检测技术及小型化、专业化机载检测装备,弥补了传统手持式设备的不足,为以后更多污染源检测平台,同时为机器人服务行业的小型化和智能化机器人产品提供了一个新的参考模板。
四、应用情况和存在的问题。

应用情况:1.形成污染源检测蛇形机器人新装备1 套,完成蛇形机器人移动平台的开发,完成污染源检测技术研究,完成污染源检测仪器的研制,蛇形机器人能自动、高效、安全、无损完成污染源检测,实现在高温、有害气体、核辐射和复杂地形环境下连续工作;2.完成基于蛇形机器人污染源自动检测应用示范,为广东省乃至全国污染源检测蛇形机器人新装备的产品化及应用服务奠定基础,为推动广东污染源检测国际上的影响力提供有力支撑。
存在的问题:1、污染源检测机器人还存在标准定量化的制定问题,无法通过国家层面或者相关检测部门进行校对检测结果定量化的准确性及可靠性;2、由于行业内尚未形成成熟的检测报告,对于污染源蛇形检测机器人的技术标准信息获取与交流方面缺少相关的技术支持和技术标准。

批准登记号:
登记日期: 2025-05-23
研究起止时间: 2015-11-01至2018-07-01
所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2022-10-21