基于超聲波的機器人避障和目標跟蹤方法的研究.pdf

1、目前機器人技術(shù)是世界上最熱門的研究領(lǐng)域之一，很多成熟機器人產(chǎn)品已經(jīng)在不同領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。伴隨著機器人技術(shù)普遍涉及自動控制、計算機、電子技術(shù)、新材料、傳感器、人工智能和機械工程等學(xué)科技術(shù)的飛速發(fā)展，伴隨著社會發(fā)展的需要，機器人技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境和功能任務(wù)越來越復(fù)雜，采用的新理論、新方法、新技術(shù)也越來越多。超聲技術(shù)作為一門逐漸從新興的、多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科變成一門以物理、電子、機械及材料學(xué)為基礎(chǔ)的通用技術(shù)的新興技術(shù)，也越來越多應(yīng)用到機器人技

2、術(shù)的領(lǐng)域。 本文以研究競賽機器人的避障和目標跟蹤為主要目標，研究基于超聲波傳感器的競賽機器人的避障和目標跟蹤方法。機器人使用雙輪差動式移動機器人，本文通過對超聲波應(yīng)用的分析和研究，基于超聲波測距原理，設(shè)計和實現(xiàn)了一套機器人的避障和目標跟蹤控制系統(tǒng)，參與亞太機器人大賽并圓滿完成了控制任務(wù)。 首先，根據(jù)比賽任務(wù)規(guī)則的解讀和分析上，結(jié)合超聲波技術(shù)應(yīng)用的特點，提出了幾個主要應(yīng)用方向。并詳細設(shè)計了基于超聲波的物體識別的具體方法，基

3、于超聲波定位的原理和流程。 其次，全方面對基于超聲波的機器人避障和目標跟蹤進行了設(shè)計研究。主要包括了控制策略的設(shè)計，行為模式的設(shè)計，傳感器系統(tǒng)的設(shè)計，信息的采集和處理以及抗干擾措施等。 再次，在對移動機器人避障控制常見的算法研究基礎(chǔ)上，結(jié)合這些算法的優(yōu)缺點，提出一種新的基于神經(jīng)模糊控制的避障控制算法，并介紹了算法的具體設(shè)計。 最后，通過仿真和實驗結(jié)果驗證了機器人應(yīng)用超聲波技術(shù)實現(xiàn)避障和目標跟蹤的有效、可靠和穩(wěn)定。