【摘要】：隨著人們對(duì)于航空出行的要求不斷提高以及公共服務(wù)逐漸向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)開(kāi)始逐漸應(yīng)用在各個(gè)公共服務(wù)領(lǐng)域。服務(wù)機(jī)器人在機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用能夠減緩服務(wù)人員的工作壓力,為旅客提供人性化的服務(wù),也能更加快捷的完成安防巡檢任務(wù),節(jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力成本,因此對(duì)機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究具備良好的應(yīng)用市場(chǎng)和前景。本文結(jié)合實(shí)際機(jī)場(chǎng)環(huán)境以及工作情況分析了機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo),設(shè)計(jì)了一種基于視覺(jué)導(dǎo)引的服務(wù)機(jī)器人,主要用于機(jī)場(chǎng)服務(wù)、協(xié)助機(jī)場(chǎng)管理。本文主要完成的工作內(nèi)容包括:機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及視覺(jué)導(dǎo)引系統(tǒng)設(shè)計(jì);通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了各個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)和硬件選型;完成了機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人軟件界面設(shè)計(jì)以及程序編寫;并進(jìn)行了機(jī)器人試驗(yàn)樣機(jī)的制作以及測(cè)試試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人試驗(yàn)樣機(jī)的軌跡跟蹤以及人機(jī)交互功能。本文主要內(nèi)容如下:1)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)服務(wù)機(jī)器人文獻(xiàn)資料進(jìn)行了研究,敘述了服務(wù)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況,從服務(wù)機(jī)器人的研究背景、定義、種類、用途等方面對(duì)服務(wù)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行了介紹,并對(duì)機(jī)器人的進(jìn)行了功能分析。2)結(jié)合機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人功能需求,分析比較了幾種機(jī)器人底盤移動(dòng)方案,確定了全向移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式。分析研究了全向輪的特性和全向運(yùn)動(dòng)原理,介紹了全向移動(dòng)底盤的機(jī)械結(jié)構(gòu),對(duì)全向移動(dòng)底盤進(jìn)行了機(jī)械參數(shù)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了機(jī)器人的三維建模,對(duì)三輪全向輪式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。3)對(duì)機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì),對(duì)所需的各類元件硬件進(jìn)行了選型設(shè)計(jì),包括單片機(jī)主控制板、電機(jī)、電機(jī)調(diào)速器、上位機(jī)、RGB攝像頭、灰度傳感器、TOF測(cè)距儀、電源等等,完成了各個(gè)模塊之間的通信接口以及電路選型設(shè)計(jì),最后實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人全向移動(dòng)硬件底盤的搭建。4)對(duì)機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),包括單片機(jī)運(yùn)動(dòng)控制程序編程設(shè)計(jì)、上位機(jī)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)、各個(gè)系統(tǒng)模塊之間的通信設(shè)置。結(jié)合機(jī)器人試驗(yàn)樣機(jī)對(duì)機(jī)器人全向移動(dòng)和軌跡跟蹤功能進(jìn)行了場(chǎng)地功能測(cè)試,驗(yàn)證了機(jī)場(chǎng)服務(wù)機(jī)器人全方位移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V351.3;TP242

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