實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人導(dǎo)航定位技術(shù)研究與系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著傳感器等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，智能機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用在服務(wù)行業(yè)中，開(kāi)辟了機(jī)器人自主服務(wù)的新領(lǐng)域，服務(wù)機(jī)器人的研究和開(kāi)發(fā)如今越來(lái)越受到企業(yè)界和商業(yè)界的重視。本文將從實(shí)用和成本考慮，研究和開(kāi)發(fā)室內(nèi)助老/助殘機(jī)器人的定位方法，開(kāi)發(fā)軟件結(jié)構(gòu)及其定位模塊，其中，機(jī)器人本地控制軟件旨在設(shè)計(jì)實(shí)用有效的陪護(hù)機(jī)器人軟件系統(tǒng)，控制服務(wù)機(jī)器人運(yùn)行，通過(guò)人機(jī)交互界面，方便用戶操作。
　　 本文首先對(duì)移動(dòng)機(jī)器人定位方法進(jìn)行了綜述，指出定位技術(shù)的研究重點(diǎn)和發(fā)

2、展趨勢(shì)。然后介紹了常用的機(jī)器人傳感器，重點(diǎn)介紹了機(jī)器人配置的里程計(jì)和聲納傳感器，分析了聲納傳感器相對(duì)于激光傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。HHR-0303服務(wù)機(jī)器人配備了8組聲納，精度比較低，針對(duì)這種情況，一方面采用軟件方法對(duì)聲納數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)超過(guò)1m的聲納數(shù)據(jù)放棄處理：另一方面，由于聲納的散射角較大，使得聲納數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，本課題由于受聲納測(cè)量范圍的限制，采用運(yùn)行過(guò)程中只允許機(jī)器人轉(zhuǎn)90°，使機(jī)器人有較多的聲納垂直于障礙物，從而使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有所提

3、高。
　　 然后詳細(xì)分析了卡爾曼濾波算法和粒子濾波算法的優(yōu)缺點(diǎn)，利用CARMEN平臺(tái)對(duì)基于聲納的粒子濾波算法進(jìn)行仿真，研究各種因素對(duì)定位的影響，仿真結(jié)果表明，機(jī)器人收斂速度較快，能夠達(dá)到預(yù)期效果。
　　 根據(jù)課題需要和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，結(jié)合卡爾曼濾波和粒子濾波算法的特點(diǎn)，針對(duì)陪護(hù)機(jī)器人配置的傳感器的限制，對(duì)粒子濾波算法進(jìn)行改進(jìn)，選用基于高斯采樣的粒子濾波算法。利用定位之初的障礙物信息估計(jì)機(jī)器人大體位置，隨后進(jìn)行高斯采樣，加快粒