基于人工路標(biāo)的室內(nèi)機(jī)器人導(dǎo)航方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、伴隨著計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，針對移動機(jī)器人的技術(shù)研究成為了全球熱點(diǎn)問題。在室內(nèi)移動機(jī)器人的技術(shù)研究中，導(dǎo)航技術(shù)一直是其研究核心。解決好移動機(jī)器人實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的定位問題，是移動機(jī)器人在室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行自主導(dǎo)航的關(guān)鍵。
　　針對現(xiàn)有的移動機(jī)器人導(dǎo)航方法，普遍存在難以同時(shí)保證導(dǎo)航準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的問題，本文探索了基于人工路標(biāo)的室內(nèi)機(jī)器人導(dǎo)航方法。首先，從人工路標(biāo)的設(shè)計(jì)著手，并相應(yīng)地提出快速準(zhǔn)確且抗干擾的路標(biāo)識別算法，從而輔助移動機(jī)器人自

2、主定位和導(dǎo)航。本文具體工作內(nèi)容與貢獻(xiàn)包括:
　　1.提出了一種基于人工路標(biāo)的室內(nèi)移動機(jī)器人定位和導(dǎo)航方法。以往的人工路標(biāo)設(shè)計(jì)方案，其識別準(zhǔn)確率低，而且難以滿足導(dǎo)航實(shí)時(shí)性的要求。因此，本文設(shè)計(jì)了兩種人工路標(biāo):糾偏人工路標(biāo)和定位人工路標(biāo)，且相應(yīng)地提出了快速準(zhǔn)確的路標(biāo)識別算法。機(jī)器人實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地識別定位人工路標(biāo)，查詢路徑規(guī)劃關(guān)系表，獲取執(zhí)行命令信息，并根據(jù)識別的糾偏人工路標(biāo)來調(diào)整導(dǎo)航偏差，使得機(jī)器人可以沿著事先規(guī)劃好的路徑順利前行。通過實(shí)

3、驗(yàn)表明，在室內(nèi)光線條件下，兩種人工路標(biāo)的識別準(zhǔn)確率高，識別速度快，從而保證了移動機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地完成室內(nèi)導(dǎo)航任務(wù)。
　　2.提出了一種人工路標(biāo)輔助室內(nèi)移動機(jī)器人里程計(jì)法導(dǎo)航的方法。移動機(jī)器人采用里程計(jì)法長距離導(dǎo)航時(shí)，定位精度下降很快。因此，本文設(shè)計(jì)了能快速準(zhǔn)確識別的人工路標(biāo)，來修正機(jī)器人里程計(jì)法的導(dǎo)航偏差，并通過卡爾曼濾波將人工路標(biāo)定位和里程計(jì)法定位的信息有效地融合起來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在保證移動機(jī)器人導(dǎo)航時(shí)的準(zhǔn)確性和實(shí)