基于人機(jī)一體化思想的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人自主定位和導(dǎo)航研究.pdf

1、隨著老齡化人口數(shù)量的增加和護(hù)理成本的提高，用于照顧老年人、殘疾人的護(hù)理服務(wù)機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人受到越來(lái)越多的研究人員的重視。為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人與用戶(hù)自然和諧的交流，在服務(wù)機(jī)器人的諸多關(guān)鍵技術(shù)中，對(duì)周?chē)h(huán)境的感知和與人的交互能力就尤為重要。當(dāng)前的服務(wù)機(jī)器人信息感知和人機(jī)交互能力還比較初步，有待于進(jìn)一步的提高和完善。 基于以上分析，為了提高人機(jī)交互的多樣性和移動(dòng)機(jī)器人對(duì)環(huán)境的感知能力，本文在人機(jī)交互通道、移動(dòng)機(jī)器人局部地圖創(chuàng)建及信息交

2、互等方面進(jìn)行了研究，并基于人機(jī)一體化思想構(gòu)建了移動(dòng)機(jī)器人局部自主導(dǎo)航系統(tǒng)。 文中首先研究了語(yǔ)音輸入、語(yǔ)音輸出和接觸式通道等自然的人機(jī)交互通道，闡述了利用Microsoft Speech SDK5.1開(kāi)發(fā)包進(jìn)行語(yǔ)音雙向通道開(kāi)發(fā)的詳細(xì)過(guò)程。為了提高移動(dòng)機(jī)器人感知外界環(huán)境的能力，利用LMS200系列激光測(cè)距儀的優(yōu)點(diǎn)，提出了利用“分隔——擬合”的方法提取環(huán)境特征，并通過(guò)區(qū)域分隔、線(xiàn)段特征提取和線(xiàn)段擬合的方法創(chuàng)建了局部環(huán)境地圖。

3、為了讓操作者能夠?qū)崟r(shí)地得知移動(dòng)機(jī)器人的狀態(tài)信息，本文結(jié)合無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)建了人機(jī)交互平臺(tái)及移動(dòng)機(jī)器人之間的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)。應(yīng)用TCP/IP及IEEE802.11協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了操作者對(duì)機(jī)器人命令的下達(dá)、移動(dòng)機(jī)器人狀態(tài)信息的反饋以及視頻圖像的反饋等功能。 在上述基礎(chǔ)上，針對(duì)目前全自主移動(dòng)機(jī)器人尚難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，基于人機(jī)結(jié)合的思想研制了由操作者、人機(jī)交互平臺(tái)和移動(dòng)機(jī)器人組成的“人-機(jī)-環(huán)境”一體化移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，闡