智能移动机器人控制技术研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:haojie831001
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随着机器人的应用范围的不断拓宽,机器人所面临的工作环境也越来越复杂,往往是未知的、动态的、非结构化的,所以,要在这种环境下实时地完成各种任务,就对机器人的控制提出了新的挑战。在中科院沈阳自动化所机器人重点开放实验室“基于视觉感知的机器人行为控制技术研究”(项目编号:RL2002002)的支持下,本文对移动机器人的行为控制、视觉系统、测距系统做了较为系统的研究,提出了基于视觉和超声波信息的机器人行为控制策略。本文的主要工作和创新点包括:对移动机器人的硬件模块进行了分析。详细研究了移动机器人的感知系统,包括超声波传感器和视觉传感器两大模块。移动机器人采用了两款超声波传感器组合使用,用于探测到更为全面的障碍物信息。另外机器人采用了Sony EVI-D31 PTZ摄像头,成功地实现了计算机串口控制,大大的扩展了机器人的视觉功能,可以更多的获取外界信息。通过对基于行为控制技术的论述,设计了一种用于移动机器人完成多目标任务的基于行为控制系统。本文提出的移动机器人导航策略,将视觉信息和超声波信息同时用于了机器人感知,并结合在实际环境中的情况,将基于行为控制融合进模糊控制的思想中,将移动机器人的多个行为实现在模糊决策和基于优先度的行为决策中,并且通过视觉信息使机器人能够完成面向目标的任务。最后进行了仿真和试验,并对结果进行了分析。首先在移动机器人仿真平台MobotSim上进行了各种环境下的仿真试验,得到了良好结果。然后把控制策略在RIRA移动机器人上进行了试验,经过对系统的大量实验,结果表明本文提出的方法是一种简单有效的移动机器人在未知环境中进行目标寻找的方法。
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