在科技高度發(fā)展的當(dāng)下,將博物館導(dǎo)覽服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用于博物館進(jìn)行裝備服務(wù)創(chuàng)新已成為可能。但目前博物館導(dǎo)覽服務(wù)機(jī)器人缺乏適配的避障技術(shù),經(jīng)典機(jī)器人避障技術(shù)在博物館場景條件下缺乏針對性,不能提供切合場景需求的表現(xiàn)。本文旨在明確博物館導(dǎo)覽服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用價(jià)值,設(shè)計(jì)一套在博物館多人場景下具有更好表現(xiàn)的軟硬件平臺,提出一套針對博物館多人場景——多頻繁無序移動(dòng)障礙物環(huán)境的改良避障技術(shù),并驗(yàn)證其適配性。本文分析了博物館導(dǎo)覽服務(wù)領(lǐng)域當(dāng)下亟待解決的問題及導(dǎo)覽機(jī)器人的對應(yīng)解決方案,明確了博物館導(dǎo)覽服務(wù)機(jī)器人的優(yōu)勢和價(jià)值;軟硬件結(jié)合地設(shè)計(jì)了一套博物館導(dǎo)覽服務(wù)機(jī)器人平臺,并分析了該機(jī)器人控制系統(tǒng)的可行性,介紹了其開發(fā)流程和具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案;文章分析了博物館多人場景的特點(diǎn)——?jiǎng)討B(tài)障礙物多且頻繁無序移動(dòng)、強(qiáng)調(diào)安全性和實(shí)用性,結(jié)合博物館導(dǎo)覽機(jī)器人作為引導(dǎo)者的行為主動(dòng)性,論證了經(jīng)典VFH*算法在該場景下的不適用性,提出了更適合于博物館多人場景的改良避障算法,并通過對比實(shí)驗(yàn)證明了其優(yōu)越性。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于針對博物館場景的特點(diǎn),在基礎(chǔ)避障思想中引入“閃避周期”,優(yōu)化路徑代價(jià)評估函數(shù),建立主被動(dòng)結(jié)合的機(jī)器人避障機(jī)制,并提出脫離探測動(dòng)態(tài)障礙物“滯留周期”的概念并建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算方法,在VFH*的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更適合于博物館場景的機(jī)器人改良避障算法。文章對博物館導(dǎo)覽機(jī)器人應(yīng)用價(jià)值的探討和優(yōu)化算法的提出有助于推動(dòng)導(dǎo)覽機(jī)器人在博物館場景中的實(shí)際應(yīng)用步伐,以裝備服務(wù)創(chuàng)新促進(jìn)文化科技融合,以計(jì)算機(jī)和機(jī)器人技術(shù)為傳統(tǒng)博物館賦能,提高對兒童、青少年等游客群體的吸引力和博物館的游覽價(jià)值,促進(jìn)博物館的現(xiàn)代化發(fā)展。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP242
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文塊，軟件方面其采用了當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的無線控制技術(shù)制和監(jiān)督[6]5-6。公司在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域除了對基本導(dǎo)覽和避障思想進(jìn)穩(wěn)定性等角度進(jìn)行了研究。如圖 1-1 所示的人形和動(dòng)穩(wěn)定性，它們由美國的 Boston Dynamiy 公司研發(fā)，通器人提供摔倒后自主站起的能力[6]2-3。

尤其希望通過對服務(wù)機(jī)器人的研究實(shí)現(xiàn)充當(dāng)服務(wù)類勞動(dòng)力的目標(biāo)。如圖1-2 a)所示，ASIMO 是第一臺真正意義上能夠同時(shí)完成雙足行走、上下樓梯和倒水等最基礎(chǔ)服務(wù)的人型機(jī)器人作。圖 1-2 b)所示的 HiMoveRO 機(jī)器人由日立制作所株式會(huì)社和 Plant Mechanics 公司聯(lián)合開發(fā)[7]。HiMoveRO 機(jī)器人配備激光測距儀、障礙物探測器、緩沖桿等硬件設(shè)備，可檢測到機(jī)器人正前方的障礙物，原地停止等待障礙物讓行。以歐美、日本為代表的國外科技機(jī)構(gòu)由于機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)條件優(yōu)渥，在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展良好，尤其是對人形機(jī)器人和平衡性穩(wěn)定性等細(xì)節(jié)方面的研究進(jìn)展飛速，但由于研制成本相當(dāng)高且尚無法提供相對應(yīng)的高實(shí)用性[8]，目前尚未有脫離實(shí)驗(yàn)室環(huán)境真正大規(guī)模服務(wù)于大眾的產(chǎn)品級服務(wù)機(jī)器人。

1-3 國內(nèi)輪式送餐服務(wù)機(jī)器過十多年發(fā)展已取得較大論采用何種導(dǎo)航方式，智務(wù)，機(jī)器人避障算法起到產(chǎn)品均在復(fù)現(xiàn) IVFH*算法好針對性優(yōu)化的產(chǎn)品級機(jī)研究現(xiàn)狀域，國外科技機(jī)構(gòu)擁有優(yōu)性等細(xì)節(jié)領(lǐng)域的技術(shù)突破場景中的應(yīng)用，避障技術(shù)構(gòu)的博物館導(dǎo)覽服務(wù)機(jī)器重。因此，本部分將主要

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2827082