Робот: проводник-интроскоп | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №14 (118) июль-2 2016 г.

Дата публикации: 12.07.2016

Статья просмотрена: 46 раз

Библиографическое описание:

Поезжаева Е. В., Попова А. М., Черемискина О. А. Робот: проводник-интроскоп // Молодой ученый. — 2016. — №14. — С. 160-163. — URL https://moluch.ru/archive/118/31800/ (дата обращения: 21.09.2018).



В статье рассмотрен колесный робот, который минимизирует риски проноса ОВП в вагоны поездов, что обеспечивает безопасность пассажиров и работников железной дороги.

Ключевые слова: робот, интроскоп, система технического зрения, сканер, навигация

Роботы — это автоматические устройства, выполняющие производственные процессы. Они используются для замены человека в выполнении вспомогательных и основных технологических операций. В современном мире роботы играют важную роль. А именно — человек освобождается от работ, которые могут быть опасны для здоровья или связаны с тяжёлым физическим трудом. К тому же, благодаря использованию в производстве роботов, человек освобождается от монотонных элементарных операций, которые не требуют высокой квалифицированной подготовки.

В настоящее время чрезвычайно актуальной остается проблема предотвращения попыток провоза на всех видах транспорта опасных веществ и предметов (ОВП). С 2013 года на всех железнодорожных, автомобильных, морских и речных вокзалах вводятся в действие зоны досмотра пассажиров и багажа, что потребует соответствующей подготовки и аттестации необходимого количества специалистов, умеющих работать с техническими средствами досмотра.

К настоящему времени рентгенотелевизионный интроскоп (Рис.1) является наиболее доступными и эффективным средством обнаружения ОВП, запрещенных (разрешенных с соблюдением требуемых условий) к перевозке. Привлекательность этих установок связана с тем, что кроме холодного и огнестрельного оружия, они могут обнаруживать взрывчатые вещества (ВВ), наркотики и предметы, запрещенные к свободному перемещению через контролируемую зону.

Рис. 1. Компоненты интроскопа: 1 - Рентгеновское излучение; 2 – Коллиматор; 3 – Генератор; 4 – Ролики; 5 - Детекторная линейка; 6 – Индикатор рентгеновского излучения; 7 – Кнопка аварийного останова; 8 – Досмотровый тоннель; 9 – Конвейерная лента; 10 – Регулировочный винт

Гипотеза нашей работы заключается в следующем: внедрение роботов-проводников на железную дорогу минимизирует риски проноса ОВП в вагоны поездов, что обеспечивает безопасность пассажиров и работников железной дороги.

Предложенный нами робот (Рис.2) сканирует билет и просвечивает чемоданы и сумки на предмет взрывчатых веществ, оружия и других запрещённых предметов (перед входом в вагон).

Рис. 2. Схема робота-проводника: 1. Система технического зрения типа «фишай». 2. Лазерный сканер Sick® Lms. 3. Рентгенотелевизионная установка (интроскоп). 4. Колеса с резиновым покрытием

Проводник-интроскоп обладает механическими параметрами: титановый сплав, литий-ионные батареи Roburoc, компьютеры (промышленные или с облегченной комплектацией), система технического зрения типа «рыбий глаз», набор модулей для ночного/дневного режимов работы, устройства беспроводной связи, лазерный сканер Sick® Lms (Рис.3), компьютеризованная навигационная система, приемник GPS, ультразвуковые датчики, датчики ускорения. Колеса с резиновым покрытием (два колеса с резиновым покрытием, обеспечивающее лучшее сцепление с поверхностью, по которой будет двигаться робот. Колеса устанавливаются напрямую к моторам.)

Рис. 3. Лазерный сканер Sick® Lms

Основной составляющей данного робота является интроскоп. Этот прибор представляет собой рентгенотелевизионную установку, предназначенную для досмотра ручной клади (портфелей, сумок, кейсов), контроля посылок, бандеролей и других грузов. Применяется в целях обнаружения взрывчатых веществ, наркотиков и незаконного провоза оружия. Применяется в аэропортах, на объектах связи, транспорта, энергетики, в государственных учреждений и местах массового посещения людей.

Технические параметры робота заключаются в следующем: высота 160 см; примерный вес 80 кг (включая литий-ионные батареи); скорость 0,5 м/с(уменьшение регулируется компьютером); грузоподъемность 35–40 кг; поворот 3600; питание от 5-ти литий–ионных батарей; время работы без перезарядки 8–10 часов; 6 безщёточных электродвигателей; самонавигация, компьютеризированное управление; оптические сенсоры (2 видеокамеры); рабочая температура: 35°С; температура окружающей среды: max 50°C, min -40°C.

Робот способен передвигаться каксамостоятельно, так и с помощью контроля компьютера.

На наш взгляд, основной задачей данного робота является предотвращение терактов на железной дороге, посредством рентгенотелевизионного просвечивания багажа и ручной клади пассажиров на предмет наличия холодного и огнестрельного оружия, взрывчатых веществ, наркотиков и предметов, запрещенных к свободному перемещению через контролируемую зону.

Также, одной из главных функций робота-интроскопа можно назвать сканирование документов (билетов и паспортов) граждан, таким образом он выполняет работу проводника поезда.

При помощи современной системы технического зрения робот осуществляет контроль над обстановкой на доверенном ему участке железнодорожной платформы.

Предложенный вариант базируется на использовании в системах видеонаблюдения широкоугольных объективов типа «рыбий глаз» (Рис.4), имеющих угловое поле, превышающее 180°.

Нами предложен принцип навигации мобильного робота, способного функционировать в сложном неизвестном ландшафте (железнодорожная платформа), который обеспечивает хорошее пространственное разрешение и устойчивость к эффектам многомаршрутности, а также новые оптические средства для реализации «технического зрения».

Рис. 4. Мегапиксельная панорамная IP камера с объективом типа «Рыбий глаз»

Системами технического зрения (СТЗ) являются сенсорные устройства, обеспечивающие получение изображений рабочих сцен и объектов, их преобразование, обработку и интерпретацию с помощью ЭВМ, а также передачу результатов управляющему устройству предложенного робота.

Робот-интроскоп ориентируется благодаря оптической системе из двух камер (Рис.5), что обеспечивает стереоскопический эффект и позволяет определить расстояние до объекта. Кроме того, у робота есть шесть датчиков, расположенных по периметру в горизонтальной плоскости. Они позволяют ему экстренноостановиться при угрозе столкновения с каким-нибудь объектом.

Рис. 5. Расположение камер

В представленной работе был разработан робот-интроскоп, выполняющий функции проводника, рассчитаны параметры и рабочие характеристики робота.

Данный робот снижает риски терактов, что является его основным преимуществом, а также обеспечивает безопасность пассажиров поездов. Также стоит отметить мобильность гуманоида на железнодорожной станции.

Исследуемый объект заменяет человека на монотонной и тяжелой работе, помогает экономить материалы и энергию.

В результате проведенной работы была достигнута поставленная цель и реализованы задачи.

Литература:

  1. Поезжаева Е. В.// Промышленные роботы: учеб.пособие: в 3 ч./ Е. В. Поезжаева.- Пермь: Изд-во Перм. Гос. техн. ун-та, 2009.-Ч.2.-185
  2. Поезжаева Е. В., Новикова А. А., Поликарпова К. Н., Сайкинова В. А., Роботизация для обеспечения комфорта в промышленных и в бытовых помещениях. // Молодой ученый. — 2016. № 2 (106).
Основные термины (генерируются автоматически): робот, техническое зрение, лазерный сканер, резиновое покрытие, свободное перемещение, рентгенотелевизионная установка, рентгеновское излучение, огнестрельное оружие, железнодорожная платформа, железная дорога.


Ключевые слова

навигация, робот, система технического зрения, интроскоп, сканер

Похожие статьи

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

Программно-пилотируемые БЛА (2 класса) — автономные воздушные роботы.

Технические характеристики лазерных дальномеров.

850 000. Если 3D-лазерные сканеры, дают возможность получать 3D-модель окружающей среды, то 2D-лазерные сканеры позволяют...

Использование цифровых спутниковых снимков при решении...

К станции «К» примыкает железнодорожный путь необщего пользования (ПНОП) ОАО «М», состоящий из нескольких углепогрузочных станций.

Недостатки в технической оснащенности не позволяют увеличивать объем погрузки.

В кн. Ренессанс железных дорог...

Рентгеновские спектры многозарядных ионов...

Рентгеновские спектры многозарядных ионов в высокотемпературной лазерной плазме.

Рентгеновские спектры излучения многозарядных ионов цинка.

Материалы Республиканской научно-технической конференции “Физика конденсированных сред и актуальные задачи...

Обработка и сегментация тепловизионных изображений

ИК излучение отличается от видимого и превосходит последнего тем, что оно

Обработка изображений в системе технического зрения робота для рекламного стенда кафедры в рамках профориентационной работы.

Обработка рентгеновских изображений в среде MATLAB.

Современное геодезическое обеспечение внедрения трехмерного...

Рубрика: Технические науки. Опубликовано в Молодой учёный №11 (91) июнь-1 2015 г.

Во время лазерного сканирования автомобильных дорог отчетливо отображается на дисплее

Сканер имеет определенную область обзора, или так называемое «поле зрения».

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

Летающие роботы могут оказать действенную помощь в случаях обнаружения и ликвидации последствий

Таблица 1. Технические характеристики лазерных дальномеров-сканеров.

Особенности проектирования силовой установки для беспилотного летательного аппарата.

Применение методов обработки видеоданных для анализа...

PIV, PTV, металлический порошок, экспериментальная установка, лазерное сплавление, MATLAB, мощное лазерное излучение, ряд случаев, скорость сканирования, FFT.

Хроническая обструктивная болезнь легких: компьютерная...

Прежде всего выполнялась рентгенография грудной клетки в двух проекциях на рентгеновском аппарате TITAN-2000 (Корея).

Технические параметры при выполнении КТВР были следующими: напряжение 130 кВ, сила тока 120мAс, время сканирования 2 с, толщина среза 1...

Автономная система позиционирования в составе управления...

Активно используются роботизированные самолёты (БПЛА) и поезда, роботы спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают

– окно вывода местоположения тел в пространстве относительно платформы; – цифровой индикатор текущего угла установки дальномера

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

Программно-пилотируемые БЛА (2 класса) — автономные воздушные роботы.

Технические характеристики лазерных дальномеров.

850 000. Если 3D-лазерные сканеры, дают возможность получать 3D-модель окружающей среды, то 2D-лазерные сканеры позволяют...

Использование цифровых спутниковых снимков при решении...

К станции «К» примыкает железнодорожный путь необщего пользования (ПНОП) ОАО «М», состоящий из нескольких углепогрузочных станций.

Недостатки в технической оснащенности не позволяют увеличивать объем погрузки.

В кн. Ренессанс железных дорог...

Рентгеновские спектры многозарядных ионов...

Рентгеновские спектры многозарядных ионов в высокотемпературной лазерной плазме.

Рентгеновские спектры излучения многозарядных ионов цинка.

Материалы Республиканской научно-технической конференции “Физика конденсированных сред и актуальные задачи...

Обработка и сегментация тепловизионных изображений

ИК излучение отличается от видимого и превосходит последнего тем, что оно

Обработка изображений в системе технического зрения робота для рекламного стенда кафедры в рамках профориентационной работы.

Обработка рентгеновских изображений в среде MATLAB.

Современное геодезическое обеспечение внедрения трехмерного...

Рубрика: Технические науки. Опубликовано в Молодой учёный №11 (91) июнь-1 2015 г.

Во время лазерного сканирования автомобильных дорог отчетливо отображается на дисплее

Сканер имеет определенную область обзора, или так называемое «поле зрения».

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

Летающие роботы могут оказать действенную помощь в случаях обнаружения и ликвидации последствий

Таблица 1. Технические характеристики лазерных дальномеров-сканеров.

Особенности проектирования силовой установки для беспилотного летательного аппарата.

Применение методов обработки видеоданных для анализа...

PIV, PTV, металлический порошок, экспериментальная установка, лазерное сплавление, MATLAB, мощное лазерное излучение, ряд случаев, скорость сканирования, FFT.

Хроническая обструктивная болезнь легких: компьютерная...

Прежде всего выполнялась рентгенография грудной клетки в двух проекциях на рентгеновском аппарате TITAN-2000 (Корея).

Технические параметры при выполнении КТВР были следующими: напряжение 130 кВ, сила тока 120мAс, время сканирования 2 с, толщина среза 1...

Автономная система позиционирования в составе управления...

Активно используются роботизированные самолёты (БПЛА) и поезда, роботы спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают

– окно вывода местоположения тел в пространстве относительно платформы; – цифровой индикатор текущего угла установки дальномера

Задать вопрос