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智能移动机器人是机器人技术领域中的一个重要分支,它跨计算机、自动控制、机械、电子等多个学科。目前,越来越多的移动机器人已应用到物料自动传输、危险场合下的自动作业以及服务业等。这些应用对移动机器人的导航能力提出了更高的要求。 本论文在参考实验室从加拿大购买的移动机器人平台GAIA-2的基础上,结合实际需要,自主设计出一套智能移动机器人平台,并以此平台为基础,开展了有关机器人导航定位方面的研究。主要包括移动机器人平台系统的总体设计,机器人的路径规划中的定位以及基于全景视觉的路径跟踪这几个方面的研究。 在机器人的系统总体设计中,根据功能分别详细介绍了移动机器人平台的决策系统,无线通信,底层运动控制和超声波测距等组成部分。重点进行控制系统的软件和硬件设计。硬件设计部分主要针对机器人的基于MSP430F149的运动控制系统展开,介绍了驱动模块和光电码盘得信号处理。 机器人的定位问题的研究,是从移动机器人平台路径规划研究过程中的定位误差展开的讨论。这个部分主要介绍了基于光电码盘的推算定位算法,针对单一定位出现的较大误差,提出基于光电码盘和超声波传感器数据融合的定位方法。实验表明此方法明显降低了机器人的定位误差。 针对机器人的全景视觉图像的特点,设计了全景视觉的路径跟踪系统。在图像处理方面本文采用梯度锐化,形态学去噪等处理方法。目标识别部分采用变窗口采样进行路径识别。最后利用视觉智能预瞄控制方式实现对机器人的控制,最后通过仿真和实验验证了各种算法的可行性。 最后,对所取得的结论和成果进行了概括和总结,提出了本课题在未来的发展趋势和下一步研究方向。