危险环境消防侦察机器人视轴规划算法研究

来源：计算机工程与应用杂志2018年第23期北京时间：

作者：刘满禄1，2，李铭浩2，敖天翔2，赵 皓1，2

单位：1.中国科学技术大学 信息科学技术学院，合肥 230026 ；2.西南科技大学 信息工程学院，四川 绵阳 621000

摘要：针对自主研发的危险环境消防侦察机器人展开研究。此机器人为履带式车身，装载一3自由度机械，高清侦察相机固定在机械臂末端。研究内容为在已知环境下自主规划机械臂规避障碍物，并调节相机视轴方向，实现对环境重点区域的锁定。首先对机械臂建立指数积（POE）正运动学模型，使用Minkowski和与三维凸包检测算法作为碰撞检测算法，使用蒙特卡洛方法在构型空间采样。再通过采样数据匹配末端视角方向，在末端建立虚拟连杆，使用碰撞检测算法保证实现视线无遮挡。仿真实验证明，使用此算法能够快速将相机视轴锁定至重点区域并保证无遮挡，且机械臂末端相机处于最佳位姿。

关键词：消防侦查机器人,碰撞检测,蒙特卡洛,视轴规划