地震辅助救援四足机器人性能评价研究及其软件开发

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我国是世界上多地震的国家之一,地震灾害对我国造成的人员伤亡和财产损失十分惨重。在灾害废墟现场,物资难以通过正常途径运送,使用辅助救援机器人不仅可以提高救援效率,还可以避免或减少救援人员的伤亡。相比于轮式机器人,足式机器人的地形适应能力强、运动灵活性好,在灾后救援工作中可承载一定的救援物资,走进杂乱无章的废墟中展开救援。我国目前已研发出几款四足机器人,但在机器人性能评价方面的研究较浅,尚未建立统一的评价标准,也无法对机器人的综合性能进行量化评估,故针对该类问题展开了研究,为机器人性能优劣对比提供决策依据。另外,首次开发了一款四足机器人性能评价软件,可记录机器人性能参数数据,并自动得出评估结果,输出评估报告。论文的主要研究内容如下:首先,分析了地震辅助救援四足机器人的结构、性能和作业模式,根据国内外机器人指标问题的相关研究,结合我国四足机器人的特点,构建了一套性能评价指标体系。同时,根据国内外四足机器人的发展现状,对定量指标、定性指标均制定了统一的评价标准。另外,还制定了一套指标测试规范,为指标测试提供相对合理、公平的参考依据。其次,分析对比了目前常用的综合评价方法及其试用范围,根据四足机器人样本量少、指标数多且定量与定性相结合的特点,提出采用AHP-熵-模糊综合评价法对四足机器人展开评价,讨论了该方法在应用层面上的优势,并详细介绍了该评价方法在四足机器人评价问题上的使用步骤。接着,基于构建的性能评价指标体系与AHP-熵-模糊综合评价法,提出了一套完整的地震辅助救援四足机器人的综合评价体系,并通过实例验证了该评价体系的可行性与有效性,得出了样本机器人的综合性能打分,其在一定程度上反映了我国四足机器人目前的实力水平。然后,通过分析评价过程中产生的数据以及评价结果,对机器人的性能优化提出了若干建议。最后,基于该评价体系开发了一套用于地震辅助救援四足机器人性能评价的计算机软件。该软件可管理机器人数据、专家信息、性能指标体系与指标评价标准,并可根据专家打分和实测数据得出评价结果,为四足机器人性能评价提供可用工具。
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