移動(dòng)尋跡機(jī)器人若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)尋跡機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、運(yùn)動(dòng)控制、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)。移動(dòng)尋跡機(jī)器人能夠代替人類進(jìn)入惡劣環(huán)境中進(jìn)行工作。該技術(shù)能應(yīng)用于無(wú)人生產(chǎn)線、無(wú)人駕駛機(jī)動(dòng)車、服務(wù)器機(jī)器人、無(wú)人倉(cāng)庫(kù)等領(lǐng)域。移動(dòng)尋跡機(jī)器人的發(fā)展將給人類社會(huì)的進(jìn)步帶來(lái)巨大的影響，例如能切實(shí)提高道路網(wǎng)絡(luò)的利用率，尤其是在改進(jìn)道路交通安全等方面提供了新的解決途徑。
　　 本文的目標(biāo)是研制一種自主搜索未知地圖并找出最快路徑的移動(dòng)尋跡機(jī)器人。論文首先介

2、紹了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及移動(dòng)尋跡機(jī)器人傳感器技術(shù)、定位技術(shù)、搜索策略和路徑規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù)。進(jìn)而對(duì)移動(dòng)尋跡機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、路標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)決策、搜索策略進(jìn)行深入分析并給出設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。其次針對(duì)尋跡地圖的特點(diǎn)改進(jìn)了最短路徑算法，移動(dòng)尋跡機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
　　 為了讓移動(dòng)尋跡機(jī)器人具有自主獲得地圖的能力，本文對(duì)移動(dòng)尋跡機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、路標(biāo)識(shí)別、根據(jù)搜索算法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)決策和路徑規(guī)劃深入研究。本文采用PwM脈寬調(diào)制控制移動(dòng)尋跡機(jī)

3、器人的運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于雙輪的轉(zhuǎn)速偏差采用軟件補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行速度補(bǔ)償。路標(biāo)識(shí)別問(wèn)題采用分時(shí)快速獲取路標(biāo)信息方法，對(duì)不同路標(biāo)的分時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行比對(duì)，給出了一種較強(qiáng)的抗干擾路標(biāo)識(shí)別方案，實(shí)驗(yàn)證明了該方法的有效性。運(yùn)動(dòng)決策方面，采用深度優(yōu)先策略，研究各種結(jié)點(diǎn)、路口、路徑等尋跡形態(tài)并制定出相應(yīng)的決策方法。在路徑規(guī)劃問(wèn)題上，基于最短路徑Floyd-Warshall算法，根據(jù)尋跡的具體情況，在去除死路和雙向路徑等問(wèn)題上對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，有