運動控制是實現(xiàn)室內(nèi)移動機(jī)器人自主運動的基礎(chǔ)。軌跡跟蹤和避障是移動機(jī)器人兩項最基本的運動功能,受到定位方法和定位精度的影響。超寬帶（UltraWideband,簡稱UWB）是一種新興的定位技術(shù)。與其他定位技術(shù)相比,具有成本低、抗干擾能力高、輕型、低耗、精度高等優(yōu)點,已成為室內(nèi)移動機(jī)器人的定位研究的熱點�；诔瑢拵Фㄎ患夹g(shù)實現(xiàn)移動機(jī)器人的自主運動依舊存在著不少的問題:UWB測量存在著偏差和噪聲,影響移動機(jī)器人的定位精度;在另一方面,室內(nèi)常常存在著障礙物,針對這種情況下的軌跡跟蹤問題,設(shè)計出穩(wěn)定的具有避障功能的軌跡跟蹤算法有一定的難度�；诖�,本文研究基于超寬帶定位的室內(nèi)移動機(jī)器人控制問題,主要研究內(nèi)容如下:針對室內(nèi)移動機(jī)器人的定位和控制,基于三邊測量搭建了UWB定位系統(tǒng),并分析了移動機(jī)器人的運動學(xué)模型及其一般的控制問題。采用雙標(biāo)簽的UWB系統(tǒng),使用最小二乘法（LS）解算標(biāo)簽位置,融合雙標(biāo)簽解算的二維位置信息,通過實驗分析雙標(biāo)簽解算移動機(jī)器人過程中的位置誤差和姿態(tài)難以估計的原因。建立基于雙標(biāo)簽UWB定位的卡爾曼（EKF）算法模型,提出了帶有偏差估計的EKF算法去減少定位過程中的位置偏差和噪聲... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 移動機(jī)器人定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 移動機(jī)器人控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軌跡跟蹤
        1.3.2 避障
    1.4 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
第2章 超寬帶定位系統(tǒng)和控制問題分析
    2.1 引言
    2.2 超寬帶定位系統(tǒng)
        2.2.1 超寬帶測距原理概述
        2.2.2 三邊測量
    2.3 移動機(jī)器人控制問題
        2.3.1 移動機(jī)器人的運動學(xué)模型
        2.3.2 控制問題描述
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于雙標(biāo)簽的超寬帶定位算法驗證
    3.1 引言
    3.2 定位問題描述
    3.3 定位性能評價指標(biāo)
    3.4室內(nèi)靜點測試實驗
        3.4.1 實驗設(shè)置
        3.4.2 靜態(tài)點實驗一
        3.4.3 靜態(tài)點實驗二
        3.4.4 實驗結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于超寬帶的位姿估計算法
    4.1 引言
    4.2 EKF算法
    4.3 移動機(jī)器人位姿估計算法
        4.3.1 UWB位置解算
        4.3.2 里程計角度估計
    4.4實驗
        4.4.1 實驗參數(shù)選取
        4.4.2 實驗結(jié)果與討論
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于運動學(xué)的軌跡跟蹤和避障算法
    5.1 引言
    5.2 軌跡跟蹤算法
        5.2.1 軌跡跟蹤問題
        5.2.2 軌跡跟蹤控制率的設(shè)計
    5.3 避障算法
        5.3.1 避障問題描述
        5.3.2 避障控制率的設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
第6章 仿真與實驗
    6.1 引言
    6.2 切換策略
    6.3 模擬仿真
        6.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        6.3.2 仿真結(jié)果與討論
    6.4 實驗
    6.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3197024