全方位移動機器人的研制.pdf

1、全方位移動機器人已經(jīng)成為機器人研究領(lǐng)域的一個重要分支，與普通移動機器人相比，它提高了機器人的作業(yè)范圍和復(fù)雜作業(yè)的適應(yīng)能力。在軍事、危險操作和服務(wù)業(yè)等許多應(yīng)用場合，都需要機器人能夠?qū)崟r通過無線通訊接受控制命令，以期望的速度、方向和軌跡靈活自如地移動。本文針對基于Internet的遙操作系統(tǒng)研制了全方位移動機器人，并實現(xiàn)了全方位移動及定位避障功能。
　　本文研制的全方位移動機器人，外形為桶形，包括三組車輪模塊，每組車輪模塊為同心方向輪

2、形式，由一個控制車輪滾動的步進電機和一個控制車輪轉(zhuǎn)向的步進電機驅(qū)動。為了進行避障和定位，機器人上布有32個用于近距離測距的紅外傳感器和12個用于遠距離測距的超聲測距模塊；由八個固定在機器人上的超聲探頭和三個固定在工作空間邊緣的超聲探頭共同完成定位?？刂葡到y(tǒng)核心為工控機，它控制電機驅(qū)動模塊、傳感器信息采集模塊和通訊模塊等。
　　提出了機器人的定位方案，并采用了冗余信息融合定位算法。機器人的定位方式為超聲波對射式定位。首先測量機器人與

3、固定在工作空間邊緣的超聲探頭的距離，根據(jù)幾何知識即可確定機器人的位置。由于超聲定位方法有一些原理誤差，使定位不夠精確。針對其中的波頭滯后誤差提出了冗余信息融合定位法。經(jīng)實驗證明，此方法能夠提高定位精度。
　　確定了機器人的避障策略，并將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到機器人避障算法中。傳感器的數(shù)量比較多，所采集數(shù)據(jù)的處理也比較復(fù)雜。用于避障的超聲測距模塊的數(shù)據(jù)經(jīng)過一些處理后，輸入給模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)通過Matlab仿真訓(xùn)練求得。