基于ROS的室內(nèi)輪式自主運(yùn)輸機(jī)器人解決方案.pdf

1、未來機(jī)器人會(huì)在越來越多的場景中取代人類進(jìn)行重復(fù)性勞動(dòng)。近年來，輪式機(jī)器人被大量投入使用，比如在工廠環(huán)境中擔(dān)任運(yùn)送物料的職責(zé)。其出現(xiàn)不僅減少了人力開支，也讓工人從繁復(fù)的低級勞動(dòng)中解脫，轉(zhuǎn)移到更需要人類才能完成的領(lǐng)域中去。
　　輪式自主運(yùn)輸機(jī)器人是一種實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)航的輪式搬運(yùn)機(jī)器人。這種機(jī)器人可以通過各傳感器實(shí)現(xiàn)識(shí)別自身所處環(huán)境并定位，以及通過接受指令在室內(nèi)運(yùn)送各類物資。相比于傳統(tǒng)有固定行進(jìn)路線的輪式機(jī)器人，自主運(yùn)輸機(jī)器人易于配置

2、，不需要再地板中鋪設(shè)電線和磁鐵或安裝導(dǎo)航信標(biāo)，減少了額外的開支和時(shí)間。基于內(nèi)建的2D地圖實(shí)現(xiàn)精確定位，基于算法自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)路徑，并能靈活地自動(dòng)避開路徑上出現(xiàn)的障礙。
　　本文研究對象為自主輪式搬運(yùn)機(jī)器人，重點(diǎn)研究了室內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)航的輪式搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的控制策略及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在參閱眾多中外資料的基礎(chǔ)上主要完成了以下工作:
　　(1)基于ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)）已有模塊，設(shè)計(jì)了一套室內(nèi)輪式自主運(yùn)輸機(jī)器人的軟、硬件層面的系統(tǒng)方案，并在

3、此基礎(chǔ)上選取并介紹本了方案中使用的硬件、軟件平臺(tái)、技術(shù)和算法等的相關(guān)信息
　　(2)圍繞電氣設(shè)計(jì)、系統(tǒng)環(huán)境配置、底層硬件的初始化和通信、地圖構(gòu)建和導(dǎo)航功能的參數(shù)配置等方面來論述本方案是如何實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)地圖構(gòu)建和導(dǎo)航的工作流程，給出了讓機(jī)器人按照設(shè)定流程工作的核心功能代碼;
　　(3)為地圖構(gòu)建和導(dǎo)航功能加入基于HTML5和JavaScript的人機(jī)交互，并通過在工廠進(jìn)行的現(xiàn)場測試，驗(yàn)證了地圖構(gòu)建和室內(nèi)導(dǎo)航功能以及配套程序在實(shí)