基于視覺的家庭服務機器人運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會的不斷進步，人口老齡化以及獨生子女居多的現(xiàn)象越來越嚴重，導致對許多“空巢”老人的照顧缺失，迫切需要一個為老年人提供日?；A服務的解決方案。隨著科學技術的進步，機器人產業(yè)的高速發(fā)展，加上國家對家庭服務機器人政策上的支持，研究適合走進家庭的服務機器人成為必然趨勢。
　　本課題依托山東省科技攻關計劃“基于機器人的智能家居遠程醫(yī)療保健監(jiān)護平臺研究”，對家庭服務機器人的運動控制系統(tǒng)進行了研究。為了使機器人變得更加智能，利用各種傳感器

2、來獲取未知的環(huán)境信息、對機器人進行定位以及對指定目標物體進行識別，從而完成相應的服務。本文就家庭服務機器人所涉及到的運動控制方面展開研究，主要包括以下內容:
　　(1)搭建家庭服務機器人的系統(tǒng)，其主要由兩輪差動驅動的移動平臺、六自由度模塊化串聯(lián)操作機械臂、感知子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)幾大組成部分，并對每個部分進行了詳細地介紹。
　　(2)運動學分析是機器人運動控制的理論依據，針對服務機器人的結構，分別建立了兩輪差動驅動的移動平臺的

3、運動學模型、里程計模型，對六自由度的模塊化串聯(lián)機械臂進行了正、逆運動學分析并利用MATLAB軟件對其仿真驗證。
　　(3)詳細介紹了一種利用激光測距儀對未知環(huán)境進行感知的基于直線特征的環(huán)境地圖創(chuàng)建方法，通過將掃描數據點進行直線分割、合并、擬合、匹配，完成二維環(huán)境地圖的構建。分析了里程計定位方法與激光定位方法的特點，將兩種方法組合，并用一種誤差比重關系推出更加精確的移動機器人的位姿表達式，以實現(xiàn)對機器人更加精確的定位。
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