基于人機一體化思想的室內(nèi)移動機器人自主定位和導(dǎo)航研究.pdf

1、隨著老齡化人口數(shù)量的增加和護(hù)理成本的提高，用于照顧老年人、殘疾人的護(hù)理服務(wù)機器人和康復(fù)機器人受到越來越多的研究人員的重視。為了實現(xiàn)服務(wù)機器人與用戶自然和諧的交流，在服務(wù)機器人的諸多關(guān)鍵技術(shù)中，對周圍環(huán)境的感知和與人的交互能力就尤為重要。當(dāng)前的服務(wù)機器人信息感知和人機交互能力還比較初步，有待于進(jìn)一步的提高和完善。 基于以上分析，為了提高人機交互的多樣性和移動機器人對環(huán)境的感知能力，本文在人機交互通道、移動機器人局部地圖創(chuàng)建及信息交

2、互等方面進(jìn)行了研究，并基于人機一體化思想構(gòu)建了移動機器人局部自主導(dǎo)航系統(tǒng)。 文中首先研究了語音輸入、語音輸出和接觸式通道等自然的人機交互通道，闡述了利用Microsoft Speech SDK5.1開發(fā)包進(jìn)行語音雙向通道開發(fā)的詳細(xì)過程。為了提高移動機器人感知外界環(huán)境的能力，利用LMS200系列激光測距儀的優(yōu)點，提出了利用“分隔——擬合”的方法提取環(huán)境特征，并通過區(qū)域分隔、線段特征提取和線段擬合的方法創(chuàng)建了局部環(huán)境地圖。

3、為了讓操作者能夠?qū)崟r地得知移動機器人的狀態(tài)信息，本文結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點構(gòu)建了人機交互平臺及移動機器人之間的無線局域網(wǎng)。應(yīng)用TCP/IP及IEEE802.11協(xié)議，實現(xiàn)了操作者對機器人命令的下達(dá)、移動機器人狀態(tài)信息的反饋以及視頻圖像的反饋等功能。 在上述基礎(chǔ)上，針對目前全自主移動機器人尚難實現(xiàn)的問題，基于人機結(jié)合的思想研制了由操作者、人機交互平臺和移動機器人組成的“人-機-環(huán)境”一體化移動機器人導(dǎo)航系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，闡