自主导航移动机器人的设计.pdf

摘要机器人技术是一个高度综合性的学科,移动机器人技术是其一个重要的分奠定了基础。设计了可靠的,模块化的移动机器人电子硬件平台,硬件平台具有很强的通用性与可扩展性。构建了非耦合性的机器人软件架构,软件平台结器人定位方式,提出了修正几何偏差的定位参数标定方法。并在机器人实现定对于离散点列的曲线导航,提出了视角线速度修正跟踪方式。最后仿真分析了为主控芯片,采用模块化设计,构成机器人的电子控制系统。仿真结果证明采用的数据融合方法具有一定实用价值。支。移动机器人的自主导航的关键问题为定位问题,本文研究了正交全向编码器传感器模块的机器人定位方法,满足一定的机器人定位精度要求,并实现了机器人短时自主导航,为进一步配合外界环境传感器实现机器人完全自主导航构清晰,移植性与功能扩展性好。本文具体做了以下几个方面的工作。⒎治隽艘贫魅说脑硕P图暗己椒绞剑饩隽硕ㄎ淮ǜ衅髂?榈定位公式参数标定问题。用几何方法推导阐述了两轮差速移动机器人及三全向轮移动机器人的一般运动学模型。并在此基础上分析了基于全向轮编码器的机位的基础上,分析研究了对定点,定直线,定圆弧的轨迹跟踪导航方式。其中机器人理想模型与实际模型的轨迹偏差。⒐菇巳蚵纸峁沟幕魅耸滴锲教āF教ú捎萌蚵植季郑ㄎ传感器为三全向轮的正交安装拖地编码器以及电子罗盘、陀螺仪。电子硬件以⒍远ㄎ淮ǜ衅鞯氖莶杉氪怼=樯芰苏辉隽渴焦獾绫嗦肫鞯氖采集方法。实现了对单轴陀螺仪及电罗盘的数据采集。采用低通滤波及髓滤波对陀螺仪原始信号进行初步滤波处理,并采用滤波方式对陀螺仪及电罗盘的角度数据进行了融合,发挥了两种传感器各自的优势,⒐婊杓屏嘶魅丝刂迫砑低场;魅丝刂频娜砑绦蚧急旰庥敫谻/实时嵌入式系统,将机器人的各功能模块划分为节点虢诘阒涞氖萁换恢魈釺谷砑鞑糠莶愦畏置鳎跣了各部份的耦合。
课题最终实现了三全向轮机器人的自主导航,其精度一定范围达到在冢=徊娇U挂贫魅俗灾鞯己诫特癇堆芯抗ぷ鞯於死喂痰关键字:移动机器人;导航;参数标定;/.;还旒8伲皇萑基础。合;滤波摘要
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目录第滦髀邸机器人导航的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.机器人理想模型及其偏差模型仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯移动机器人技术综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第禄魅嗽硕P陀氲己健机器人驱动轮类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯机器人运动学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.ú钅P汀机器人定位的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..铰植疃魅四P推úú」⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
机器人电子硬件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..骺匕濉⒔⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第麓ǜ衅魇莶杉氤醪酱怼编码器数据采集与处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.陀螺仪数据采集与处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.通信格式与命令格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电子罗盘的数据采集与处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.其他传感器数据采集与处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.相关传感器数据融合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第禄魅巳砑芄褂胧迪帧软件架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.文件结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.软件系统实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⑿谐绦蛟诵小第禄魅似教ū甓ㄓ胧笛椤机器人平台相关参数标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.定点直线轨迹跟踪实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第伦芙嵊胝雇全文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.目录.
致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课题后期工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.移动机器人研究展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯