實用型陪護機器人導(dǎo)航定位技術(shù)研究與系統(tǒng)軟件開發(fā).pdf

1、隨著傳感器等領(lǐng)域的技術(shù)進步，智能機器人系統(tǒng)開始應(yīng)用在服務(wù)行業(yè)中，開辟了機器人自主服務(wù)的新領(lǐng)域，服務(wù)機器人的研究和開發(fā)如今越來越受到企業(yè)界和商業(yè)界的重視。本文將從實用和成本考慮，研究和開發(fā)室內(nèi)助老/助殘機器人的定位方法，開發(fā)軟件結(jié)構(gòu)及其定位模塊，其中，機器人本地控制軟件旨在設(shè)計實用有效的陪護機器人軟件系統(tǒng)，控制服務(wù)機器人運行，通過人機交互界面，方便用戶操作。
　　 本文首先對移動機器人定位方法進行了綜述，指出定位技術(shù)的研究重點和發(fā)

2、展趨勢。然后介紹了常用的機器人傳感器，重點介紹了機器人配置的里程計和聲納傳感器，分析了聲納傳感器相對于激光傳感器的優(yōu)缺點。HHR-0303服務(wù)機器人配備了8組聲納，精度比較低，針對這種情況，一方面采用軟件方法對聲納數(shù)據(jù)進行處理，對超過1m的聲納數(shù)據(jù)放棄處理：另一方面，由于聲納的散射角較大，使得聲納數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，本課題由于受聲納測量范圍的限制，采用運行過程中只允許機器人轉(zhuǎn)90°，使機器人有較多的聲納垂直于障礙物，從而使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有所提

3、高。
　　 然后詳細(xì)分析了卡爾曼濾波算法和粒子濾波算法的優(yōu)缺點，利用CARMEN平臺對基于聲納的粒子濾波算法進行仿真，研究各種因素對定位的影響，仿真結(jié)果表明，機器人收斂速度較快，能夠達到預(yù)期效果。
　　 根據(jù)課題需要和實驗室環(huán)境，結(jié)合卡爾曼濾波和粒子濾波算法的特點，針對陪護機器人配置的傳感器的限制，對粒子濾波算法進行改進，選用基于高斯采樣的粒子濾波算法。利用定位之初的障礙物信息估計機器人大體位置，隨后進行高斯采樣，加快粒