移動機器人近地感知數(shù)據(jù)管理研究.pdf

1、移動機器人在崎嶇非結(jié)構(gòu)化地形下的應(yīng)用越來越廣泛，為了更好適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的工作條件，機器人需要具有良好環(huán)境感知能力，其中地面類型、地形特征這些因素對移動機器人的運動具有很大的影響，機器人通過攜帶相應(yīng)的傳感器對近地面環(huán)境進行感知來獲取這些數(shù)據(jù)信息，將這些反映地面環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)稱為“近地感知數(shù)據(jù)”，因此，對這些數(shù)據(jù)進行有效的存儲、管理和分析對移動機器人在復(fù)雜環(huán)境下的控制和自主運動具有重要意義。針對上述問題，本文將進行以下方面的工作：

2、r>　　首先，以一臺具有地面自適應(yīng)能力的輪式移動機器人平臺為研究對象，完成機器人無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計。本文采用的移動機器人平臺以 PC104為主控單元，平臺搭載IMU慣性測量單元、激光傳感器、編碼器、XBee無線通信模塊、三向加速度計、聲壓傳感器等，根據(jù)系統(tǒng)需求完成相關(guān)軟件開發(fā)，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫實時的無線傳輸。
　　其次，在崎嶇地形環(huán)境下，對移動機器人輪—地接觸角（以下簡稱接地角）測量方法進行研究。建立機器人運動學模型

3、，根據(jù)齊次坐標變換方法分析各運動部件的相關(guān)特性，在典型地形環(huán)境下，對接地角做出仿真研究；另外，提出一種基于激光掃描傳感器的接地角測量方法，并在剛性地面和松軟地面環(huán)境下給出接地角計算公式推導(dǎo)。
　　第三，建立移動機器人數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于機器人各項數(shù)據(jù)的管理。根據(jù)機器人平臺采集數(shù)據(jù)的類型對系統(tǒng)進行功能設(shè)計和模塊劃分，并完成無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的連接。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，以瀑布模型作為軟件工程開發(fā)模型，開源的MySQL