如何實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺的自主行走是溫室內(nèi)通用移動(dòng)平臺設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題,論文以實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境中作業(yè)平臺的自主移動(dòng)為研究目標(biāo),主要開展移動(dòng)作業(yè)測試平臺搭建、作業(yè)環(huán)境地圖構(gòu)建,機(jī)器人定位以及作業(yè)路徑規(guī)劃的理論研究、仿真分析與實(shí)驗(yàn)室測試工作。對移動(dòng)平臺的工作環(huán)境——溫室大棚的實(shí)際情況進(jìn)行深入分析,搭建溫室內(nèi)通用移動(dòng)作業(yè)測試平臺。考慮到轉(zhuǎn)彎角度的準(zhǔn)確性以及承重能力,移動(dòng)平臺采用三輪結(jié)構(gòu),前面兩個(gè)主動(dòng)輪差速控制轉(zhuǎn)彎,后面的萬向輪作為從動(dòng)輪;采用激光雷達(dá)、超聲波傳感器等實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息獲取�？紤]到系統(tǒng)擴(kuò)展,移動(dòng)平臺的軟件開發(fā)環(huán)境選擇ROS操作系統(tǒng)作為上位機(jī)軟件平臺,實(shí)現(xiàn)地圖創(chuàng)建、路徑規(guī)劃等,下位機(jī)采用32位STM芯片處理器實(shí)現(xiàn)平臺的運(yùn)動(dòng)控制。在移動(dòng)平臺地圖構(gòu)建方面,采用激光雷達(dá)傳感器獲取環(huán)境信息,提出了基于Rao-Blackwallised粒子濾波器建立柵格環(huán)境地圖的方法,在實(shí)際環(huán)境中運(yùn)用該算法建立了環(huán)境地圖,驗(yàn)證了該算法的有效性。實(shí)驗(yàn)表明:基于Rao-Blackwellized粒子濾波的地圖創(chuàng)建算法可得到精確度和一致性較高的地圖。在移動(dòng)平臺導(dǎo)航定位方面,分析研究全局路徑規(guī)劃A*算法和局部路徑規(guī)劃DWA算法... 

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 導(dǎo)航技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺的發(fā)展趨勢
    1.3 論文研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)平臺系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 自主移動(dòng)平臺
    2.2 平臺硬件系統(tǒng)
        2.2.1 平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 激光雷達(dá)的選型
        2.2.3 運(yùn)動(dòng)控制板的選型
        2.2.4 伺服系統(tǒng)
    2.3 平臺軟件系統(tǒng)
        2.3.1 軟件框架
        2.3.2 上位機(jī)軟件介紹(ROS)
第三章 基于Rao-Blackwellized粒子濾波創(chuàng)建地圖
    3.1 引言
    3.2 地圖描述方法
    3.3 基于柵格法的地圖構(gòu)建
        3.3.1 柵格法的基本設(shè)定
        3.3.2 基于激光數(shù)據(jù)建立柵格地圖
        3.3.3 Rao-Blackwallised粒子濾波算法
    3.4 建圖實(shí)驗(yàn)
第四章 基于環(huán)境地圖的導(dǎo)航與定位
    4.1 路徑規(guī)劃
        4.1.1 全局路徑規(guī)劃
        4.1.2 局部路徑規(guī)劃
    4.2 路徑規(guī)劃仿真
        4.2.1 單目標(biāo)點(diǎn)規(guī)劃仿真
        4.2.2 沿正方形軌跡移動(dòng)仿真
        4.2.3 自主避障仿真
    4.3 AMCL定位系統(tǒng)
        4.3.1 AMCL算法
        4.3.2 定位仿真
第五章 試驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.1 直道導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
    5.2 彎道導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
    5.3 避障導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和著作


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]基于改進(jìn)粒子濾波的SLAM算法研究[D]. 周旭.南京理工大學(xué) 2014
[8]基于Kinect與單目視覺SLAM的實(shí)時(shí)三維重建算法的實(shí)現(xiàn)[D]. 夏文玲.湖南大學(xué) 2013
[9]基于激光測距儀的室內(nèi)機(jī)器人SLAM研究[D]. 彭晟遠(yuǎn).武漢科技大學(xué) 2012
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本文編號：3731539