[发明专利]一种陆空两栖任务组

说明书

技术领域

本发明属于多机器人应用领域，具体涉及到一种陆空两栖任务组。

背景技术

20世纪末，随着计算机技术、传感技术、控制理论的不断发展，以及社会对于特种机器人需求的不断增大，机器人所能完成的工作已从单纯的工业生产转化到复杂的战场侦察、防暴处突、灾难救援、资源勘探、医疗援助和家庭服务等各个方面。无论是在战火纷飞的阿富汗战场还是在震惊世界的福岛核泄漏事件中人们都能看到特种机器人的身影。近年来，“疆独分子”、“藏独分子”等反动势力利用我国西部地区复杂的地形频繁骚扰居民的正常生活，严重影响了我国改革开放的稳定大局。搜索这些恐怖分子的藏身之处并给予其致命打击极其重要；我国疆域辽阔，自然灾害频发地区众多，每年都会发生各种自然灾害，灾难救援的好坏直接影响到能否将人民群众的生命与财产损失降到最低程度。而对灾后环境的重新评估能为救援工作提供正确的指导；随着资源问题的凸显，我国资源勘探向着位置更加偏远、环境更加恶劣、情况更加不明的地区推进，利用现代化的设备对资源进行勘探不仅能降低成本，而且能减少在此过程中人员的伤亡。特种机器人由于其具有的操控距离远、适应能力强、探索手段多等特点成为解决上述问题的一把利器。

随着机器人技术的发展，单个机器人的能力、鲁棒性、可靠性、效率等都有很大的提升；但面对一些复杂的、需要高效率的、并行完成的任务时，还是需要通过多个机器人之间的协调工作。世界各地的学者纷纷建立起了实验平台对多机器人进行研究，计算机仿真系统有美国的Pennsylvania大学和巴西的Federal de Minas Gerais大学共同开发的MuRoS多机器人仿真系统和美国Southern California大学的Player/Stage平台等。实物平台有美国Oak Ridge国家实验室的的CESAR Nomads机器人系统，加拿大Alberta大学的Collective Robotics实验系统，以及中科院沈阳自动化所的MRCAS系统等。

由于多机器人系统上应用的巨大前景，近年来许多国内外学者对此展开了研究。任孝平和蔡自兴提出了一种基于移动自组网的多机器人远程监控方案，这种监控方案可以使离控制台较远的机器人合作探测，并将探测信息传回控制台。控制台通过探测数据，远程监控现场环境，并对机器人进行适当的控制。但由于试验所使用的自组网带宽的限制以及链路的不稳定性，并没有实现视频信息的实时采集。为了解决机器人实时编队控制问题Yi Zhang等将多机器人编队中的引导与跟随控制方法，增加了跟随机器人对引导机器人的信息反馈。仿真结果表明，这种方法能够有效的避免跟随机器人在自主避障后与引导机器人失去联系的情况发生。然而这些研究大多只是在计算机中进行模拟仿真，不能很好的反映现实环境，从而无法保证现实中的可行性。同时当今多机器人系统研究主要集中在二维平面内进行研究，很少涉及三维空间中多机器人系统的研究。

中国专利文献CN 101382429B公布了“一种地空异构多机器人搜救系统”，该系统包括一台直升机无人机，地面多台救援机器人、图像处理计算机、图像采集卡、监控计算机、搜救指挥人员、无线数传电台、无线图传电台、障碍物、待救援目标等。空中机器人负责侦查，并将探测信息直接传回控制人员，控制人员根据这些信息指挥地面机器人执行搜救任务。由于飞行机器人对载荷苛刻的限制，使得其上携带的电池有限，执行任务的时间极短，任务半径极小。同时由于电池和载荷的限制，飞行机器人的通信系统比较简陋，通信距离受到很大的限制。而在飞行机器人和地面机器人之间没有直接的信息交流，不能称之为多机器人的协调。

发明内容

本发明的内容在于提供一种陆空两栖任务组。陆空任务组是由一台地面无人机动平台和若干飞行机器人组成的多机器人系统。执行任务时，机动平台搭载飞行机器人到达任务区域，然后通过自动脱放机构放飞飞行机器人，通过机动平台与飞行机器人的协作配合完成灾难救援、战场侦察、资源勘探等任务。