基于活体生物机器人的无线搜救视频系统

论文摘要

灾害救援现场环境的恶劣,地形的复杂,会给工作人员以及幸存者带来了许多的安全隐患。特别是在狭小空间内,救援人员很难进行救助,所以只能通过小型搜救机器人搜寻幸存者并及时实施救援,挽救更多宝贵的生命和财产。传统的搜救机器人都是属于机械式的机器人,受到自身结构的限制,其适应性和灵动性与一些活体生物无法相比。因此把各种现代化的电子、机械装置与活体生物结合在一起,利用活体生物的灵动性和其本能特点与现代高科技数字装置相结合,成为新一代智能机器人发展的一条新途径。本文设计了基于警犬的无线搜救系统主要由两部分组成,即手持便携控制装置和工作犬搜救装置。其中完全由电子装置构成的手持设备的工作流程为:视频处理器处理接收到视频图像信息--利用键盘控制单元发送相应的处理指令给控制芯片--经无线传输系统将指令发送给工作犬设备。以工作犬作为载体结合电子装置构成的工作犬犬载设备的工作流程为:微型摄像头采集现场视频图像信息--经DM642视频处理后数据传给控制芯片--视频系统将处理后的数据通过无线传输系统发送给手持设备--接收手持设备传来的控制指令以语音的形式传给工作犬--工作犬根据接收到的指令做出相应的动作。整个系统通过手持设备和犬载设备之间的闭环控制过程实现了系统无死角的实时性监控。无线视频传输采用COFDM技术,通过快速傅立叶变换算法（FFT）加强系统的实时性,保证了数据传输的高效性。而在传输过程中采用了FFT处理器的硬件加速。文中所设计的FFT处理器通过MATLAB软件的仿真测试,验证了设计的有效性和合理性。整个系统经过实地测试满足搜救现场实用的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外相关技术的发展状况
• 1.2.1 搜救机器人技术
• 1.2.2 通信技术的发展
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 课题来源及研究内容
• 第2章 视频系统总体设计
• 2.1 基于活体生物机器人的无线搜救视频系统的工作原理
• 2.2 系统总体设计方案
• 2.3 手持便携指挥端设计
• 2.4 工作犬犬载设备设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 视频系统硬件设计
• 3.1 视频处理器的选择及特性
• 3.2 电源的选取与设计
• 3.3 视频解码器与编码器的接口电路
• 3.4 音频播放电路
• 3.5 键盘控制与显示电路
• 3.6 无线数据传输模块
• 3.7 本章小结
• 第4章 无线传输部分设计
• 4.1 COFDM 技术简介
• 4.2 COFDM 技术应用于无线视频传输的优势
• 4.3 COFDM 中的FFT 处理器的实现
• 4.3.1 优化的FFT 算法
• 4.3.2 FFT 处理器的实现方式的选择
• 4.3.3 FFT 处理器的实现结构与定点算法的选择
• 4.3.4 FFT 处理器的设计
• 4.3.5 FFT 处理器的实现
• 4.4 本章小结
• 第5章 仿真结果验证及系统性能分析
• 5.1 FFT 处理器的仿真验证
• 5.2 系统整体性能指标分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢