室外移動機器人的遙操作系統(tǒng)和路徑規(guī)劃的研究.pdf

1、室外移動機器人也稱為智能汽車，對它的研究開始于上世紀70年代，最初的資金主要來自于軍方支持，早期的應用領(lǐng)域也主要集中在軍事科研上，如軍事偵察、宇宙探險及核電站危險環(huán)境等。后來，室外移動機器人在日常生活中(如交通運輸、社會服務等)所具有的廣闊應用前景逐漸受到人們的重視。從上世紀80年代開始，許多政府部門和相關(guān)組織都制定了這方面的發(fā)展計劃，一些大型汽車公司也紛紛尋求和科研機構(gòu)的合作開發(fā)。由于當今的室外移動機器人還不能達到完全自主駕駛，因此室

2、外移動機器人的遙操作系統(tǒng)和路徑規(guī)劃成為其核心研究內(nèi)容。
　　 遙操作是當今操控室外移動機器人的主要手段，遙操作系統(tǒng)的品質(zhì)決定了移動機器人工作的可靠性與工作范圍的廣泛性。本文在多臺室外移動機器人實驗平臺上設(shè)計了遙操作系統(tǒng)，設(shè)計了遙操作系統(tǒng)的硬件和軟件，詳細介紹了遙操作系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成，包括一種改進的新型數(shù)據(jù)傳輸通道保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，本文還設(shè)計應用了一種具有力反饋和無縫切換技術(shù)的測控計算機和遙控器控制系統(tǒng)，提高了遙操作系統(tǒng)的

3、可操作性。設(shè)計了遙操作系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，在遙控器的方向盤程序部分加入了PTD控制。在攝像機標定理論的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型的引導式遙控，操作員可以通過觸摸點擊觸摸屏方便簡潔的對移動機器人進行控制。另外，整套遙操作系統(tǒng)還包括CPS電子地圖以使操作員更好的觀測環(huán)境信息，友好的人機交互界面和可升降的全向天線等。實驗平臺做了大量的野外環(huán)境的測試，試驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以適應于各種野外復雜環(huán)境，可靠穩(wěn)定的完成各種遙操作任務。
　　 本文后半部

4、分研究了室外移動機器人的另一關(guān)鍵技術(shù)：路徑規(guī)劃。
　　 在介紹了幾種常用的路徑規(guī)劃的方法之后，在人工勢場法的基礎(chǔ)上提出了一種基于模糊控制的人工勢場的路徑規(guī)劃的方法，并且在仿真軟件上仿真驗證，之后設(shè)計了一種室內(nèi)小車實驗平臺，在解決了小車自動識別相對坐標點的問題之后驗證了前面提出的路徑規(guī)劃的方法，實驗表明本文所述的路徑規(guī)劃方法可以克服傳統(tǒng)人工勢場法的局部穩(wěn)定點的問題，具有較好的實用性。另外，在本文最后提出了移動小車實驗平臺的實驗驗證