基于ROS的自主移動機器人系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、智能服務(wù)機器人是當前國內(nèi)外機器人領(lǐng)域的研究熱點，其相關(guān)研究成果在一些電器制造商的推動下逐步進入人們的日常生活。作為重要的智能特征，自主移動是保證智能服務(wù)機器人實用化的關(guān)鍵。本文結(jié)合 ROS(Robot Operating System，開源機器人操作系統(tǒng)）對自主移動機器人的設(shè)計和實現(xiàn)開展如下工作。
　　第一，針對過去機器人開發(fā)需要大量重復(fù)性代碼實現(xiàn)、工程實用性以及可擴展性差的問題，本文引入 ROS設(shè)計了可自主移動的機器人。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2、包括：一個兩輪差分驅(qū)動底盤及支架；一套由激光雷達和Kinect相機組成的環(huán)境觀測系統(tǒng)；一套基于ROS的智能導(dǎo)航軟件。
　　第二，在傳統(tǒng)定位方法上，針對單一傳感器定位精度低的問題，本文采用卡爾曼濾波和自適應(yīng)加權(quán)平均結(jié)合的方法實現(xiàn)多傳感器定位數(shù)據(jù)融合，提高測量精度；針對擴展卡爾曼濾波抗干擾能力弱、假設(shè)噪聲服從高斯概率分布的問題，利用粒子濾波提高了定位精確度，并在降低計算復(fù)雜度上提出改進的FastSLAM算法。實驗證明了上述工作的有效性

3、。
　　第三，在路徑規(guī)劃上，本文對全局路徑規(guī)劃Dijkstra算法和A*算法、局部路徑規(guī)劃 DWA算法和Trajectory Rollout算法進行實驗比較分析。考慮到導(dǎo)航過程中可能遇到突發(fā)情況，采用自適應(yīng)蒙特卡洛定位跟蹤自主移動機器人的位姿，并利用它對未知環(huán)境導(dǎo)航、受外力作用的突發(fā)情況進行了實驗驗證，最終驗證它的可行性。
　　第四，在本課題的實際應(yīng)用場景進行了多組實驗測試，在不同的情境下測試機器人執(zhí)行任務(wù)的效率并對其進行系