激光測(cè)距在倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

1、激光測(cè)距在倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用激光測(cè)距在倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用孫海機(jī)器人同時(shí)定位與制圖—SLAM（SimultaneousLocalizationMapping）與傳感器緊密相關(guān)，具有精度高、速度快、效率高的激光雷達(dá)在實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)的相關(guān)算法中得到廣泛的應(yīng)用。本文詳細(xì)介紹三角測(cè)量的原理并利用該原理實(shí)現(xiàn)對(duì)激光測(cè)距傳感器的制作，結(jié)合旋轉(zhuǎn)舵機(jī)，對(duì)低成本激光測(cè)距雷達(dá)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)SLAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研究特征直線(xiàn)提取，著重研究激

2、光三角測(cè)量算法，并對(duì)激光測(cè)距雷達(dá)的同時(shí)定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】Kiva系統(tǒng)搬運(yùn)機(jī)器人SLAM三角測(cè)量法擴(kuò)展卡爾曼濾波倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人作業(yè)顛覆傳統(tǒng)電商物流中心作業(yè)“人找貨、人找貨位”模式，通過(guò)作業(yè)計(jì)劃調(diào)動(dòng)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)“貨找人、貨位找人”的模式，整個(gè)物流中心庫(kù)區(qū)無(wú)人化。激光雷達(dá)與其他的測(cè)距傳感器相比有著速度快、精度高的特點(diǎn)，因而，激光雷達(dá)在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)中得到了廣泛的應(yīng)用。SLAM問(wèn)題的技術(shù)關(guān)鍵是在地圖未知的情況下，機(jī)器人利用

3、外部環(huán)境的掃描數(shù)據(jù)確定自身的位姿以及實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖的建立，主要的內(nèi)容包括：特征提取、地圖建立、自主定位。本文主要圍繞倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人，針對(duì)激光SLAM問(wèn)題展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人激光SLAM系統(tǒng)，在倉(cāng)庫(kù)未知環(huán)境中機(jī)器人利用自身裝載的激光雷達(dá)和運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)SLAM。1低成本激光測(cè)距原理對(duì)光線(xiàn)的過(guò)濾，最后被光電傳感器接收轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。斜射式三角激光測(cè)距法以及直射式三角激光測(cè)距法都是以非接觸測(cè)量方式對(duì)距離進(jìn)行測(cè)量，并且都具有精度高、速度快和實(shí)

4、時(shí)好等特點(diǎn)，斜射式三角測(cè)距法要求被測(cè)物體的表面具有較好的反射性，對(duì)散射光的效果不佳，而直射式三角測(cè)距法只能接收探測(cè)光線(xiàn)在物體的散射光，要求物體具有較好的散光性。由于直射式激光測(cè)距傳感器具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、誤差較小、體積緊湊等特點(diǎn)，所以工程上經(jīng)常采用直射式激光三角法制作激光傳感器。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)激光測(cè)距雷達(dá)的最終目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境一定角度內(nèi)障礙物距離的測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集，本文采取的是利用舵機(jī)加激光測(cè)距傳感器的方式對(duì)環(huán)境進(jìn)行掃描

5、，本文采用的是具有四級(jí)放大功能的舵機(jī)，經(jīng)過(guò)一級(jí)級(jí)的力量放大，最終使舵機(jī)具有15KG的扭矩，完全可以滿(mǎn)足系統(tǒng)承載的需要。2激光測(cè)距雷達(dá)EKLSLAM2.1激光SLAM設(shè)計(jì)方案本文所設(shè)計(jì)的室內(nèi)機(jī)器人使用激光傳雷達(dá)實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)的原理圖。本系統(tǒng)使用的是擴(kuò)展卡爾曼濾波的方式對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行融合。系統(tǒng)是一個(gè)遞歸循環(huán)的過(guò)程。第一步是位姿的預(yù)測(cè)，機(jī)器人的行走具有高斯誤差運(yùn)動(dòng)模型，也就是通過(guò)里程計(jì)獲得的數(shù)據(jù)的誤差符合高斯分布，通過(guò)對(duì)獲取的里程計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分