【摘要】：項(xiàng)目需求研制一款自主導(dǎo)覽互動講解機(jī)器人,該機(jī)器人主要用在大型展覽館、會展中心等地方,引導(dǎo)參訪者沿著固定路線參訪,兼?zhèn)浔苷瞎δ?并在幾個固定點(diǎn)向參訪者解說以及進(jìn)行簡單對話。本課使用Robotino機(jī)器人作為研究平臺,主要針對機(jī)器人的路徑循跡、避障和固定點(diǎn)定位進(jìn)行可行性分析和驗(yàn)證。首先本文是以Festo公司生產(chǎn)的Robotino機(jī)器人作為研究平臺,介紹了Robotino的軟硬件配置。然后對攝像頭循跡和電感傳感器循跡進(jìn)行了研究與試驗(yàn),其中攝像頭循跡受光線影響較大,電感傳感器循跡容易受到路面雜物影響,且二者都需要有明顯的指示標(biāo)志,在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中不夠美觀。綜合考慮這些因素,同時參考飛思卡爾電磁組比賽,電磁循跡方式不容易受到外界環(huán)境的干擾,運(yùn)行更加穩(wěn)定,且可以預(yù)埋導(dǎo)線。該方案與項(xiàng)目需求更加契合,故選定以電磁循跡作為機(jī)器人的最終路徑規(guī)劃方式。接著比較了兩種電磁檢測方案,基于雙線圈的檢測方案與基于七線圈的檢測方案,實(shí)驗(yàn)仿真進(jìn)行比較,選定以雙線圈檢測方式作為機(jī)器人路徑循跡的最終檢測方案。其次分析了基于超聲波傳感器、紅外距離傳感器和基于兩者信息融合使用的避障算法。結(jié)合Robotino自帶的9個紅外傳感器和防碰撞傳感器,輔以慣性導(dǎo)航技術(shù),提出了3種情況下的避障策略以應(yīng)對應(yīng)用環(huán)境中的復(fù)雜狀況,且在機(jī)器人平臺上進(jìn)行了驗(yàn)證。最后針對項(xiàng)目中機(jī)器人需要在循跡路徑上的幾個固定點(diǎn)停止運(yùn)動的問題進(jìn)行了研究。基于RFID無線射頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無接觸識別,能夠預(yù)埋,且每個射頻卡序列號唯一的特點(diǎn),以此滿足機(jī)器人固定點(diǎn)定位的需求。本課題選用了飛利浦公司生產(chǎn)的Mifare1射頻卡,其工作頻率為13.56MHz,介紹了射頻卡與閱讀器的通信方式以及在Robotino機(jī)器人上的安裝位置,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。
[Abstract]:The project requires the development of a self-guided interactive explaining robot, which is mainly used in large exhibition halls, exhibition centers, and other places to guide visitors to visit along a fixed route, with the function of avoiding obstacles. And at several fixed points to the interviewee explanation and simple dialogue. In this lesson, Robotino robot is used as the research platform to analyze and verify the feasibility of the robot's path tracking, obstacle avoidance and fixed point location. Firstly, this paper introduces the hardware and software configuration of Robotino based on the Robotino robot produced by Festo Company. Then, the research and test of camera track and inductance sensor track are carried out. Among them, the camera track is greatly affected by light, the inductance sensor track is easily affected by road debris, and both of them need to have obvious indication marks. It is not beautiful enough in the practical application environment. Considering these factors and referring to the Freescale electromagnetic group competition, the electromagnetic track mode is not easily disturbed by the external environment, and the operation is more stable, and the wire can be buried in advance. This scheme is more in line with the requirements of the project, so EMR is chosen as the final path planning method of the robot. Then two kinds of electromagnetic detection schemes are compared, which are based on two coils and seven coils, and the experimental simulation results show that the dual-coil detection method is chosen as the final detection scheme of robot path tracking. Secondly, the obstacle avoidance algorithm based on ultrasonic sensor, infrared distance sensor and information fusion is analyzed. Combined with 9 infrared sensors and anti-collision sensors of Robotino and inertial navigation technology, three obstacle avoidance strategies are proposed to deal with the complex situation in the application environment, and verified on the robot platform. Finally, the problem that the robot needs to stop moving at several fixed points on the track path in the project is studied. Wireless radio frequency technology based on RFID can realize contactless identification, can be embedded, and each radio frequency card sequence number is unique to meet the needs of robot fixed point location. The Mifare1 RF card produced by Philips is selected in this paper. Its working frequency is 13.56 MHz. The communication mode between RF card and reader and the installation position on Robotino robot are introduced. The feasibility of the card is verified by experiments.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王奇;黎海濤;;基于機(jī)器學(xué)習(xí)與慣性導(dǎo)航的室內(nèi)定位技術(shù)研究[J];電子測量技術(shù);2016年08期

2 譚鵬輝;;慣性導(dǎo)航技術(shù)介紹及應(yīng)用發(fā)展研究[J];科技視界;2016年12期

3 朱里紅;王定文;;基于模糊PID的電磁循跡小車控制系統(tǒng)[J];兵工自動化;2016年02期

4 王勵揚(yáng);翟昆朋;何文濤;徐建華;;四階龍格庫塔算法在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)仿真;2014年11期

5 陳毅紅;馮全源;;基于捕獲效應(yīng)的預(yù)約時隙分配RFID防碰撞協(xié)議研究[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2015年12期

6 劉雪揚(yáng);張文斌;尹志宏;;電磁傳感器的循跡特性分析[J];傳感器與微系統(tǒng);2014年07期

7 王志偉;閆秀霞;孫寶連;;RFID技術(shù)應(yīng)用研究綜述及研究趨勢展望[J];物流技術(shù);2014年09期

8 張士庚;劉光亮;劉璇;王建新;;大規(guī)模RFID系統(tǒng)中一種能量有效的丟失標(biāo)簽快速檢測算法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2014年02期

9 顏波;石平;黃廣文;;基于RFID和EPC物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)品供應(yīng)鏈可追溯平臺開發(fā)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年15期

10 謝磊;殷亞鳳;陳曦;陸桑璐;陳道蓄;;RFID數(shù)據(jù)管理:算法、協(xié)議與性能評測[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2013年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張琦;移動機(jī)器人的路徑規(guī)劃與定位技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 劉傳領(lǐng);基于勢場法和遺傳算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 韓信;基于雙目視覺的輪式機(jī)器人動態(tài)避障研究[D];浙江大學(xué);2016年

2 岳康;基于有源RFID定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2015年

3 李倩;基于ARM的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南京信息工程大學(xué);2015年

4 任宜遠(yuǎn);RFID定位關(guān)鍵技術(shù)及手持設(shè)備研發(fā)[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

5 陳沖;地磁輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 許眾;基于飛思卡爾智能車的電磁導(dǎo)航控制技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2014年

7 吳慧玲;基于多傳感器的移動機(jī)器人避障策略的研究[D];沈陽大學(xué);2013年

8 孟廷豪;基于模糊控制的機(jī)器人避障研究[D];中北大學(xué);2013年

9 李奕銘;基于人工勢場法的移動機(jī)器人避障研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

10 王佳鳳;MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)解算及誤差補(bǔ)償算法研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號：2304247