尽管常规弹药试验和故障弹药销毁技术有了显著进步,但当前仍有一些关键过程不得不需要专业人员在现场近距离实施手动处置。据了解,国内每年都有一些常规弹药企业因弹药处理不当引起爆炸而导致人员伤亡事件出现。然而市场上的排爆机器人主要是针对战场或警用,即应用在复杂环境或公共场合排除爆炸物,故其功能齐全,价格昂贵。对如本人所在单位这样的国内常规弹药企业而言价格太高、大材小用,因此需要研制一种适合于常规弹药企业试验、销毁工作要求的微小型遥控排爆机器人代替人完成工作过程中的危险工序。论文针对国内常规弹药企业的试验、销毁工作需求及特点,研制了一种方便携带、经济实用的微小型排爆机器人(以下简称机器人),以替代技术人员完成工作中的危险工序,进而降低操作人员因事故伤亡的可能性。本文首先描述机器人的主要功能和相关的技术指标,根据试验、销毁过程的需求特点,设计机器人的本体与支撑系统、执行系统、动力系统、视频监控系统和控制系统。其中包括对执行系统运动平台行走部分、机器臂、摄像云台和测温、测距传感器的设计,实现机器人运动功能和测量功能;以及对动力系统电池组和驱动电机的设计,从而满足执行系统动力需求和对控制系统与视频监控系统的供电需求;并通过视频监控系统的设计,完成工作环境现场的影像记录功能。其次,针对试验、销毁过程特定过程机器人的运动进行分析,通过机器人传感器测量并根据摄像云台的位姿进行坐标变换,得到目标位置计算方法,进而求出机器人获得目标位置后规划运动平台自主运动轨迹和机器臂自主抓取轨迹的计算方法;对运动平台自主运动时,摄像头始终指向目标位置的摄像云台姿态调整方法进行分析,进而推导出相应的控制计算公式。再者,依据机器人的运动分析结果和技术指标,设计控制系统的遥控控制子系统和车载控制子系统,开发与上述硬件系统对应的遥控控制和数据接收软件程序;并开发遥控命令与传感器信号采集程序和运动平台、机器臂、摄像云台驱动电机PWM控制程序等软件程序。车载控制子系统通过不同控制电路控制机器人的运动平台、机器臂、摄像云台和传感器数据采集,最终实现机器人遥控、自主运动及信息采集等功能。最后,对本文研制的机器人进行运动平台速度、爬坡、自主运动、机器臂抓取、无线视频等测试实验,实验数据证明,机器人达到设计指标要求,完全可以代替人来完成常规弹药企业试验与销毁工作中的危险工序,对提高国内常规弹药在试验、销毁工作的安全性有借鉴作用。