本文關(guān)鍵詞：巡檢機器人UWB無線定位算法和導(dǎo)航控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：本課題針對變電站復(fù)雜的環(huán)境及特殊要求,進行巡檢機器人UWB無線定位算法和導(dǎo)航控制系統(tǒng)的研究。機器人可靠巡檢定位與導(dǎo)航精度是關(guān)鍵,為提高巡檢機器人精度,本文搭建機器人系統(tǒng),并提出測距濾波、定位與導(dǎo)航算法。根據(jù)變電站對巡檢機器人系統(tǒng)的基本要求,設(shè)計了機器人系統(tǒng),包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)以及定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。研究了非視距的無線定位算法,提出了基于最小二乘型的改進算法以及殘差加權(quán)的KNN定位算法,編寫Matlab程序并仿真驗證算法的性能。修正了測距系統(tǒng)模型,并對測距誤差模型進行了分析與修正。為了消除測距誤差,引入快速降噪與跟蹤算法以及實時消噪算法。分析巡檢機器人機械結(jié)構(gòu),建立了巡檢機器人運動學(xué)與動力學(xué)建模。設(shè)計機器人巡航控制系統(tǒng),以實現(xiàn)巡檢導(dǎo)航工作。進行了基于stm32的CanOpen主站設(shè)計與開發(fā)。最后提出了一種模糊PID算法用于巡檢機器人導(dǎo)航。搭建了巡檢機器人試驗平臺,進行了室內(nèi)與室外、視距與非視距條件下的UWB無線測距試驗,并對參數(shù)進行整定。針對不同算法的定位,分析其定位精度。其次,針對變電站場合,進行導(dǎo)航試驗的分析。最后,與激光雷達測距與定位進行對比。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP242;TM63

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本文編號：1200513