基于視覺(jué)的家庭服務(wù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人口老齡化以及獨(dú)生子女居多的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致對(duì)許多“空巢”老人的照顧缺失，迫切需要一個(gè)為老年人提供日?；A(chǔ)服務(wù)的解決方案。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，加上國(guó)家對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人政策上的支持，研究適合走進(jìn)家庭的服務(wù)機(jī)器人成為必然趨勢(shì)。
　　本課題依托山東省科技攻關(guān)計(jì)劃“基于機(jī)器人的智能家居遠(yuǎn)程醫(yī)療保健監(jiān)護(hù)平臺(tái)研究”，對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。為了使機(jī)器人變得更加智能，利用各種傳感器

2、來(lái)獲取未知的環(huán)境信息、對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位以及對(duì)指定目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別，從而完成相應(yīng)的服務(wù)。本文就家庭服務(wù)機(jī)器人所涉及到的運(yùn)動(dòng)控制方面展開(kāi)研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)搭建家庭服務(wù)機(jī)器人的系統(tǒng)，其主要由兩輪差動(dòng)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)、六自由度模塊化串聯(lián)操作機(jī)械臂、感知子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)幾大組成部分，并對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)地介紹。
　　(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的理論依據(jù)，針對(duì)服務(wù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，分別建立了兩輪差動(dòng)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)的

3、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、里程計(jì)模型，對(duì)六自由度的模塊化串聯(lián)機(jī)械臂進(jìn)行了正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析并利用MATLAB軟件對(duì)其仿真驗(yàn)證。
　　(3)詳細(xì)介紹了一種利用激光測(cè)距儀對(duì)未知環(huán)境進(jìn)行感知的基于直線(xiàn)特征的環(huán)境地圖創(chuàng)建方法，通過(guò)將掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行直線(xiàn)分割、合并、擬合、匹配，完成二維環(huán)境地圖的構(gòu)建。分析了里程計(jì)定位方法與激光定位方法的特點(diǎn)，將兩種方法組合，并用一種誤差比重關(guān)系推出更加精確的移動(dòng)機(jī)器人的位姿表達(dá)式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人更加精確的定位。
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