發(fā)布時間：2021-04-29 05:18

　　隨著人工智能技術(shù)在全球的發(fā)展,智能機器人也逐漸火熱,在移動機器人的相關(guān)技術(shù)研究中,路徑規(guī)劃已經(jīng)成為移動機器人領域的研究前沿和熱點,是移動機器人區(qū)別于固定機器人的關(guān)鍵之一,也是其實現(xiàn)智能化和自主移動的關(guān)鍵技術(shù)。全路徑覆蓋算法是路徑規(guī)劃研究中的重要分支,目前的的全路徑覆蓋機器人基本運用單元分割,牛耕分割作為單元分割中成熟的算法,對不規(guī)則的障礙物無法正確的劃分區(qū)域,增加了機器人全路徑覆蓋的重復率。而在全路徑覆蓋機器人系統(tǒng)的開發(fā)中,由于機器人產(chǎn)業(yè)的分工,組成機器人的各種元器件都來自不同廠家,給個人的開發(fā)帶來了困擾。針對以上問題,本文基于ROS機器人操作系統(tǒng),設計出低重復率的全路徑覆蓋機器人系統(tǒng)。針對全路徑覆蓋算法中牛耕分割對復雜環(huán)境區(qū)域劃分不準確的問題,提出并實現(xiàn)了一種改進的全路徑覆蓋算法,采用片分割策略,利用激光雷達傳感器測量范圍廣的特點,動態(tài)分割區(qū)域,采用折線路徑覆蓋整個區(qū)域,區(qū)域間采用A*算法進行路徑規(guī)劃,使行走路徑更加優(yōu)化,獲得最少的重復路徑長度和更大的覆蓋面積。提出了一種多傳感器分布式控制的機器人系統(tǒng),針對單一傳感器在復雜環(huán)境下對周圍環(huán)境測量的不準確,采用編碼器和激光雷達兩種傳感器,... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 全路徑覆蓋機器人總體設計方案
    2.1 全路徑覆蓋機器人系統(tǒng)方案設計
    2.2 底層驅(qū)動模塊設計
    2.3 上層軟件模塊設計
    2.4 本章小結(jié)
3 全路徑覆蓋機器人的建模和建圖
    3.1 全路徑覆蓋機器人建模
    3.2 全路徑覆蓋機器人的仿真環(huán)境
    3.3 全路徑覆蓋機器人建圖中的坐標變換
    3.4 SLAM算法的研究
    3.5 本章小結(jié)
4 全路徑覆蓋機器人路徑規(guī)劃算法的設計
    4.1 全路徑覆蓋算法中的環(huán)境建模
    4.2 柵格地圖分割原理
    4.3 路徑規(guī)劃算法
    4.4 路徑規(guī)劃在ROS上的實現(xiàn)
    4.5 全路徑覆蓋算法的實現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測試和分析
    5.1 機器人硬件平臺的搭建
    5.2 仿真測試
    5.3 實驗測試
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 課題展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進A*算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 陸皖麟,雷景森,邵炎.  兵器裝備工程學報. 2019(04)
[2]基于移動機器人路徑跟蹤的智能控制設計與實踐[J]. 龍凱.  電子技術(shù)與軟件工程. 2019(06)
[3]ROS框架下移動機器人室內(nèi)定位導航研究[J]. 謝宇忻,劉延雯,王鑠,蔡俊,吳葉蘭.  工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(01)
[4]基于改進蟻群算法的移動機器人路徑規(guī)劃研究[J]. 江明,王飛,葛愿,孫龍龍.  儀器儀表學報. 2019(02)
[5]基于改進粒子群算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 郭世凱,孫鑫.  電子測量技術(shù). 2019(03)
[6]智能剪草機器人區(qū)域全覆蓋算法設計及其嵌入式控制研究[J]. 劉崗毅,王永越,王子偉,宋思博,賈文萱.  中國新通信. 2019(03)
[7]基于改進A*算法優(yōu)化的移動機器人路徑規(guī)劃研究[J]. 陳豪,李勇,羅靖迪.  自動化與儀器儀表. 2018(12)
[8]基于ROS的室內(nèi)機器人導航技術(shù)研究[J]. 劉海平,戰(zhàn)強.  機械制造與自動化. 2018(06)
[9]基于ROS的室內(nèi)導航機器人設計與實現(xiàn)[J]. 鄧軻,金光,江先亮.  無線通信技術(shù). 2018(04)
[10]移動機器人全覆蓋路徑規(guī)劃算法研究[J]. 龍卓群,雷日興.  自動化與儀器儀表. 2018(09)

碩士論文
[1]基于ROS的智能全路徑覆蓋機器人系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 趙桐.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]基于ROS系統(tǒng)移動機器人SLAM算法研究與實現(xiàn)[D]. 李陽.西安工程大學 2018
[3]基于ROS的移動機器人系統(tǒng)SLAM技術(shù)研究[D]. 應宏鐘.西南交通大學 2018
[4]基于ROS移動機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 王志榮.長安大學 2018
[5]清潔機器人全覆蓋導航技術(shù)研究[D]. 高亞男.山東大學 2016
[6]智能清掃機器人路徑規(guī)劃及自動充電系統(tǒng)研究[D]. 王顯.鄭州大學 2014
[7]智能掃地機器人技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 柴劍.西安電子科技大學 2014
[8]面向智能清掃機器人的路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 楊成宏.南京理工大學 2012
[9]室內(nèi)清潔機器人的全區(qū)域路徑規(guī)劃及避障研究[D]. 曾岑.江南大學 2008



本文編號：3166913