導(dǎo)游機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、服務(wù)機(jī)器人作為當(dāng)今智能系統(tǒng)控制領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題廣受人們關(guān)注，本文闡述了一種面向場館導(dǎo)游的服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。主要內(nèi)容包括：
　　 ①導(dǎo)游機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。該控制系統(tǒng)采集各種傳感器信息，并基于這些信息更新維護(hù)機(jī)器人模型和環(huán)境模型、實(shí)現(xiàn)機(jī)器人底層運(yùn)動控制，為高層算法，如避障、路徑規(guī)劃、自定位等，提供實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。
　　 ②遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器入主控機(jī)交互數(shù)據(jù)，用于監(jiān)視導(dǎo)游機(jī)器人

2、的行為狀況，顯示由機(jī)器人視覺設(shè)備采集到的圖像，播放由聽覺設(shè)備采集到的聲音，實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人在場館中的位置。同時(shí)，監(jiān)控人員可以在遠(yuǎn)程發(fā)送控制命令給機(jī)器人，協(xié)助機(jī)器人完成較復(fù)雜的任務(wù)。
　　 ③改進(jìn)了傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃算法，使其更加適合本系統(tǒng)應(yīng)用需求。當(dāng)用戶需要系統(tǒng)提供多條路徑方案的時(shí)候，采用概率路標(biāo)法實(shí)現(xiàn)，并提出使用在障礙物周圍選點(diǎn)代替隨機(jī)選點(diǎn)的方法，提高了算法的實(shí)用性和效率。當(dāng)用戶需要一條最佳路徑的時(shí)候，采用四叉樹法生成路標(biāo)點(diǎn)集，大大

3、提高了生成路徑的成功率。本文還提出了在以上兩種方法得到路徑結(jié)果的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行優(yōu)化的方法。
　　 ④改進(jìn)了傳統(tǒng)的虛擬力避障法，為機(jī)器人建立臨時(shí)窗口，實(shí)時(shí)更新該窗并保留短時(shí)間內(nèi)的歷史信息，改善了虛擬力法本身的缺陷。結(jié)合位姿估計(jì)算法、自定位算法以及安全移動策略，實(shí)現(xiàn)了效果較好的避障功能。
　　 ⑤提出并實(shí)現(xiàn)了一套機(jī)器人全系統(tǒng)算法調(diào)試方案，該方案可以輔助新算法開發(fā)與試驗(yàn)，提高系統(tǒng)開發(fā)的效率。
　　 該系統(tǒng)經(jīng)過2009年