基于超聲波的機(jī)器人避障和目標(biāo)跟蹤方法的研究.pdf

1、目前機(jī)器人技術(shù)是世界上最熱門的研究領(lǐng)域之一，很多成熟機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)在不同領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。伴隨著機(jī)器人技術(shù)普遍涉及自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、新材料、傳感器、人工智能和機(jī)械工程等學(xué)科技術(shù)的飛速發(fā)展，伴隨著社會(huì)發(fā)展的需要，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境和功能任務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，采用的新理論、新方法、新技術(shù)也越來(lái)越多。超聲技術(shù)作為一門逐漸從新興的、多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科變成一門以物理、電子、機(jī)械及材料學(xué)為基礎(chǔ)的通用技術(shù)的新興技術(shù)，也越來(lái)越多應(yīng)用到機(jī)器人技

2、術(shù)的領(lǐng)域。 本文以研究競(jìng)賽機(jī)器人的避障和目標(biāo)跟蹤為主要目標(biāo)，研究基于超聲波傳感器的競(jìng)賽機(jī)器人的避障和目標(biāo)跟蹤方法。機(jī)器人使用雙輪差動(dòng)式移動(dòng)機(jī)器人，本文通過(guò)對(duì)超聲波應(yīng)用的分析和研究，基于超聲波測(cè)距原理，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套機(jī)器人的避障和目標(biāo)跟蹤控制系統(tǒng)，參與亞太機(jī)器人大賽并圓滿完成了控制任務(wù)。 首先，根據(jù)比賽任務(wù)規(guī)則的解讀和分析上，結(jié)合超聲波技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)，提出了幾個(gè)主要應(yīng)用方向。并詳細(xì)設(shè)計(jì)了基于超聲波的物體識(shí)別的具體方法，基

3、于超聲波定位的原理和流程。 其次，全方面對(duì)基于超聲波的機(jī)器人避障和目標(biāo)跟蹤進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。主要包括了控制策略的設(shè)計(jì)，行為模式的設(shè)計(jì)，傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，信息的采集和處理以及抗干擾措施等。 再次，在對(duì)移動(dòng)機(jī)器人避障控制常見(jiàn)的算法研究基礎(chǔ)上，結(jié)合這些算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種新的基于神經(jīng)模糊控制的避障控制算法，并介紹了算法的具體設(shè)計(jì)。 最后，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了機(jī)器人應(yīng)用超聲波技術(shù)實(shí)現(xiàn)避障和目標(biāo)跟蹤的有效、可靠和穩(wěn)定。