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排爆机器人能够在危险环境下代替排爆人员对可疑的爆炸物进行检查、抓取、搬运和销毁，可作为搜爆、排爆作业的专业装备，是当前特种机器人研究的热点之一。本文针对多机器人的协同作业过程，重点研究远程操控、机械臂半自主抓取和多机器人协作等技术，设计并实现了基于排爆机器人的半自主多机协作系统。
本文在调研排爆机器人及其关键技术研究现状的基础上，针对现实排爆过程中出现的两个主要问题：（1）单台机器人操作不便或无法完成任务；（2）通信质量问题导致遥控操作误差大，提出了半自主多机协作系统的总体设计方案。方案由远程操控子系统、机械臂半自主抓取子系统和多机器人协作子系统三部分组成。
·远程操控子系统主要实现多机器人的远程监控、命令发送等功能。系统主控制器采用Exynos 4412处理器，以嵌入式Linux为操作系统，Qt/Embedded为人机交互设计平台，Live555为视频客户端，实现了多机器人的视频监控、状态反馈以及对机器人的远程遥控功能。
·机械臂半自主抓取子系统主要负责对目标物的半自主抓取。系统采用 RGBD摄像头作为视觉传感器获取深度图像；采用基于图像骨架的抓取位姿生成算法获得合适的抓取位姿；根据机械臂结构，采用D-H参数法对机械臂建模并进行正逆运动学分析；使用五次多项式插值方法进行轨迹规划；最后通过压力传感器采集末端压力数据，判断当前任务是否完成。
·多机器人协作子系统主要负责协作策略和通信方案设计。系统制订了多机器人的协作流程；提出了基于WLAN技术的通信方案；并针对异构机器人设计了一致化交互协议模块。
最后，本文设计了多个实验对半自主多机协作系统及其各子系统进行测试，包括通信测试、软件功能测试、机械臂仿真测试、半自主抓取测试、一致化交互协议测试等，测试结果表明系统能够实现多台排爆机器人的半自主协作抓取，满足预期的设计目标。
本文在调研排爆机器人及其关键技术研究现状的基础上，针对现实排爆过程中出现的两个主要问题：（1）单台机器人操作不便或无法完成任务；（2）通信质量问题导致遥控操作误差大，提出了半自主多机协作系统的总体设计方案。方案由远程操控子系统、机械臂半自主抓取子系统和多机器人协作子系统三部分组成。
·远程操控子系统主要实现多机器人的远程监控、命令发送等功能。系统主控制器采用Exynos 4412处理器，以嵌入式Linux为操作系统，Qt/Embedded为人机交互设计平台，Live555为视频客户端，实现了多机器人的视频监控、状态反馈以及对机器人的远程遥控功能。
·机械臂半自主抓取子系统主要负责对目标物的半自主抓取。系统采用 RGBD摄像头作为视觉传感器获取深度图像；采用基于图像骨架的抓取位姿生成算法获得合适的抓取位姿；根据机械臂结构，采用D-H参数法对机械臂建模并进行正逆运动学分析；使用五次多项式插值方法进行轨迹规划；最后通过压力传感器采集末端压力数据，判断当前任务是否完成。
·多机器人协作子系统主要负责协作策略和通信方案设计。系统制订了多机器人的协作流程；提出了基于WLAN技术的通信方案；并针对异构机器人设计了一致化交互协议模块。
最后，本文设计了多个实验对半自主多机协作系统及其各子系统进行测试，包括通信测试、软件功能测试、机械臂仿真测试、半自主抓取测试、一致化交互协议测试等，测试结果表明系统能够实现多台排爆机器人的半自主协作抓取，满足预期的设计目标。