基于ROS的室內(nèi)移動服務(wù)機器人定位與導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、近年來，由于信息化、工業(yè)化的不斷推進，機器人產(chǎn)業(yè)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中不斷發(fā)展，正處于一個蓬勃興起的階段，在中國制造業(yè)進行轉(zhuǎn)型升級的浪潮中，機器人技術(shù)的發(fā)展尤其重要。2015年年末，北京國家會議中心舉辦了世界機器人大會，中國在戰(zhàn)略上也將機器人與智能制造納入了國家科技創(chuàng)新的優(yōu)先重點領(lǐng)域。機器人SLAM技術(shù)是機器人技術(shù)中核心技術(shù)之一，SLAM是即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)，其中建圖定位與路徑規(guī)劃是SLAM算法主要的攻克方向。
　　SLAM相關(guān)算法

2、需要一個完整的通信系統(tǒng)將傳感器數(shù)據(jù)與算法結(jié)合。ROS又稱機器人操作系統(tǒng)，它由斯坦福大學(xué)與Willow Garage公司共同研發(fā)，ROS提供了一個標準的操作系統(tǒng)環(huán)境，可以實現(xiàn)硬件與PC中進程、PC中各進程間通信的功能，通過ROS可以將算法計算結(jié)果通過節(jié)點傳遞給底層控制層進行運動控制。
　　圍繞上述幾個方面，本文圍繞機器人定位與路徑規(guī)劃兩個問題，在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，做出以下幾點工作：
　?。?）研究機器人領(lǐng)域國內(nèi)外研究發(fā)展趨勢<

3、br>　　通過當前相關(guān)科研進展來闡述本課題的意義，從當前學(xué)術(shù)研究方向引出相關(guān)技術(shù)。
　?。?）運動學(xué)模型及測量模型的研究
　　對實驗平臺的速度模型與里程計模型進行研究并建模。同時分析機器人實際運行過程中傳感器可能受到的環(huán)境噪聲，對觀測模型進行研究，用于削減環(huán)境噪聲帶來的影響。
　　（3）機器人定位算法
　　本文所涉及的定位算法均是基于概率的算法，首先先根據(jù)機器人建立運動學(xué)模型及觀測模型，然后將模型融入于濾波算法中

4、，實現(xiàn)相關(guān)位置估計算法，通過MATLAB來驗證算法有效性，并將算法融合到ROS中。
　?。?）機器人導(dǎo)航算法
　　導(dǎo)航算法分為全局與局部路徑規(guī)劃兩個方向。針對這兩個方向，本課題各提出兩種算法，并在MATLAB中驗證算法有效性，進而對路徑進行優(yōu)化處理，最終在ROS中實現(xiàn)對實驗平臺的控制。
　?。?）整體實驗平臺搭建
　　本文分別對定位與導(dǎo)航模塊進行MATLAB仿真并進行試驗平臺搭建，本課題使用雙輪車搭載Intel處