移動機器人的定位與地圖構建研究.pdf

1、機器人實現(xiàn)智能化的最基本要求是具備導航的能力。而定位與地圖構建的問題又是移動機器人實現(xiàn)自主導航功能的基礎,對于移動機器人定位與地圖構建的研究,具有重要的理論意義和應用價值。它不僅可以使移動機器人在各種復雜的、未知的、非結構化的工作環(huán)境中得到更廣泛、更實際的應用,而且可以促進機器人技術所涉及的各個學科和領域的發(fā)展,為這些學科領域的不斷進步提供理論依據(jù)和技術支持。本課題旨在確定一個系統(tǒng)的研究方案,通過多傳感器獲取的信息,實現(xiàn)對環(huán)境信息和機器

2、人自身空間位置、方向的探測,結合所采集到的各種信息實現(xiàn)有效的定位和建立完備可信的地圖。
　　為了簡化課題研究的問題,將移動機器人的定位與地圖構建分為定位和地圖構建兩個方面分別研究,在實現(xiàn)移動機器人定位的同時進行地圖構建。通過對目前國內(nèi)外的移動機器人定位與地圖構建問題的研究方法和研究現(xiàn)狀進行總結以及各種定位和地圖構建的方法進行比較分析,針對移動機器人在某些工作環(huán)境中沒有任何先驗地圖信息和已知坐標的路標可以作為參照,同時又無法實現(xiàn)GP

3、S定位的問題,確定了基于航跡推算法進行移動機器人的相對定位和基于置信柵格法進行地圖構建的總體設計方案,完成了移動機器人的軟硬件設計,建立了基于里程計和角度傳感器的移動機器人運動模型和基于超聲波測距傳感器的移動機器人的觀測模型。其中,硬件部分包括 MCU微控制器模塊、方向角采集模塊、避障傳感器模塊、距離采集模塊、電機驅動模塊、里程采集模塊、通信模塊和上位機;軟件部分包括機器人避障、機器人的定位、地圖構建、通信顯示等算法。
　　根據(jù)實