面向雙臂移動機器人三維仿真的拓撲地圖自動創(chuàng)建研究.pdf

1、申請上海交通大學工學碩士學位論文面向雙臂移動機器人三維仿真的拓撲地圖自動創(chuàng)建研究面向雙臂移動機器人三維仿真的拓撲地圖自動創(chuàng)建研究學校：校：上海交通大學院系：系：機械與動力工程學院班級：級：B0602092班學號：號：1060209088碩士生：生：樊征導師：師：曹其新教授專業(yè)：業(yè)：機械電子工程上海交通大學機械與動力工程學院上海交通大學機械與動力工程學院2010年3月II摘要摘要本文以日本安川電機的國際合作項目“模塊化服務機器人開發(fā)環(huán)境的

2、研究”為研究背景，圍繞著SmartPalV雙臂輪移動機器人在三維仿真環(huán)境下導航拓撲地圖的課題，展開了基于柵格地圖的拓撲地圖自動創(chuàng)建研究。本文，首先敘述了基于跨平臺Java以及Java3D語言開發(fā)的機器人三維環(huán)境編輯系統(tǒng)，并且，介紹了為SmartPalV雙臂輪移動機器人三維仿真用的虛擬環(huán)境的構建。同時，為了機器人在三維仿真環(huán)境下進行路徑規(guī)劃仿真驗證，根據(jù)雙臂輪移動機器人和虛擬場景中完成任務中對地圖精度的不同要求，提出了創(chuàng)建相應的幾何地圖，

3、柵格地圖和拓撲地圖創(chuàng)建方法，提出了根據(jù)雙臂輪移動機器人三種姿態(tài)定義了拓撲點的大小以及3D環(huán)境中拓撲地圖自動創(chuàng)建方法。本文中的拓撲地圖自動創(chuàng)建算法是采用圖像處理中一種改進的腐蝕算法，考慮了雙臂服務機器人的姿態(tài)變化的特性，通過組合式柵格的方法，對于雙臂服務機器人的姿態(tài)進行定義，對不同復雜度的姿態(tài)在導航過程中進行多次姿態(tài)變化檢測耗時統(tǒng)計。還通過對于拓撲地圖的自動創(chuàng)建算法進行了進一步的研究分析，減少三維仿真計算量，提高仿真程序運行速度。最后在3