發(fā)布時間：2022-11-04 23:29

　　機器人學是與機器人設計、制造和應用相關的科學,隨著社會的進步,第四次工業(yè)革命的高速發(fā)展,人工智能技術的崛起,機器人扮演著越來越重要的角色,關于教育機器人的研究也越來越成為科研界的熱門問題。教育機器人可分為輪式機器人、履帶式機器人以及足式機器人,由于輪式機器人運動模型較為簡單,自由度比較低,因此本文將選用輪式教育機器人作為研究對象,提出基于ROS的輪式教育機器人軟硬件框架,并針對機器人在深度相機下室內環(huán)境路徑規(guī)劃做出了研究。室內環(huán)境下教育機器人可通過SLAM（同步定位與地圖構建）技術存儲實時地圖信息,通過己存的全局地圖選擇相應的算法進行從當前位置到指定點的規(guī)劃稱為全局路徑規(guī)劃,但是在不確定的環(huán)境中會遇到實時變化的障礙物,僅僅依靠全局路徑規(guī)劃進行導航是不可行的,此時需要借助視覺傳感器或者激光雷達傳感器檢測障礙物,并局部改變規(guī)劃路徑。關于機器人的路徑規(guī)劃問題,在進行室內環(huán)境信息收集時,多采用單線程激光雷達或深度相機作為環(huán)境傳感器,本文則采用深度相機的方式,對室內路徑規(guī)劃做出以下研究:（1）在測試輪式教育機器人行進的過程中,會產生機器人不走直線以及速度控制誤差問題,本文提出了 PID控制算法改... 

【文章頁數】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 教育機器人發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 輪式機器人研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容及目的
    1.4 文章組織結構
第二章 輪式教育機器人框架搭建
    2.1 輪式教育機器人軟硬件平臺
        2.1.1 輪式教育機器人硬件平臺
        2.1.2 輪式教育機器人軟件平臺
        2.1.3 輪式教育機器人功能設想
    2.2 什么是ROS
        2.2.1 ROS主要特點
        2.2.2 ROS主要優(yōu)缺點
    2.3 立體視覺簡介
        2.3.1 RealSense R200介紹
        2.3.2 為什么選擇RealSense R200
        2.3.3 結構光相機深度原理
    2.4 本章小結
第三章 輪式機器人運動模型
    3.1 機器人雙輪運動模型
    3.2 PID控制算法
        3.2.1 PID原理簡介
        3.2.2 PID實例演示
    3.3 本章小結
第四章 移動機器人路徑規(guī)劃
    4.1 輪式機器人全局路徑規(guī)劃
        4.1.1 迪杰斯特拉算法
        4.1.2 A*算法
    4.2 輪式機器人局部路徑規(guī)劃
        4.2.1 DWA原理
        4.2.2 DWA速度采樣
        4.2.3 DWA評價函數
    4.3 本章小結
第五章 輪式機器人室內路徑規(guī)劃實驗
    5.1 實驗環(huán)境
    5.2 實驗說明
    5.3 實驗過程及分析
        5.3.1 深度圖像獲取
        5.3.2 深度圖像處理
        5.3.3 路徑規(guī)劃實驗
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論總結
    6.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3701529