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作品名称：勘探先锋—基于多传感融合的一体化仿生蝎
学校名称：长春电子科技学院
参赛队伍：嘟嘟嘟队
队伍编号：200743
参赛学生：师博文齐新沈建勋
指导老师：郝芯
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

在“地质勘探者—智能仿生机械蝎子 ”项目中，其自主研发的高精度定位导

航和避障技术是实现高效、精准清扫的关键。通过集成多传感器融合技术，智能

仿生机械蝎子能够实时获取周围环境信息，并进行高精度地图构建。这使得智能

仿生机械蝎子能够规划最合理的路线，并有效避开障碍物，提高作业效率。

在定位导航方面，项目团队采用了先进的 GPS 和北斗双模定位技术，确保清

扫车在各种环境下都能实现厘米级精确定位。同时，通过引入惯性导航系统，有

效弥补了卫星定位在遮挡物较多区域可能出现的误差，提升了智能仿生机械蝎子

在复杂环境下的定位精度。

避障技术方面，项目团队研发了一种基于机器学习的障碍物识别算法。该算

法通过分析大量清扫场景数据，自动识别不同类型的障碍物，并根据障碍物的形

状、大小和位置信息，实时计算出安全避障路径。此外，智能仿生机械蝎子还配

备了超声波和红外传感器，以应对不同条件下障碍物的识别和避障需求。

为了验证高精度定位导航和避障技术的实际效果，项目团队进行了大量实地

测试。在测试中，智能仿生机械蝎子在各种道路隧道和天气条件下均表现出了优

异的自主导航和避障性能。相较于传统人工隧道资源探索方式，智能仿生机械蝎

子不仅提高了探索效率，减少了人工成本，而且有效降低了探索过程中对隧道和

洞穴的破坏。

智能仿生蝎子在机身和鳍部的起落架等主要承力部位采用合金钢、铝合金等

金属材料，机身框架等次要承力部位使用航空层板等轻质材料，机体的壁板等部

位采用玻璃纤维-碳纤维混杂结构材料，适合于中低速运行。

热成像技术使用微机电系统(MEMS)芯片，通过热红外敏感CCD 对物体进行成

像，能反映出物体表面的温度场，并依据只要其温度高于绝对零度（-273℃) 都

能辐射电磁波的理论，热成像主要采集热红外波段（8 μm-14 μm）的光，来探测

物体发出的热辐射。热成像把热辐射转化为灰度值，再利用各物体的灰度值差异

来成像，经系统处理转变为目标物体的热图像，以灰度级或伪彩色显示出来，从

而发现和识别目标。热成像仪是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换

为电信号，进而在显示器上生成热图像。