智能小車是智能機(jī)器人的一種常見形式,是一種具有高度自主導(dǎo)航功能的載具,在物流、地形勘探、災(zāi)害求援等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用價(jià)值。針對不同應(yīng)用場景,往往要求智能小車賦予特定的功能,因此智能小車一直是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界研究的熱點(diǎn)。本文以搭載追光裝置的智能小車為研究對象,采用卡爾曼濾波等多傳感器信息融合技術(shù),綜合軌跡約束算法、GPS/DR組合定位方法,應(yīng)用ROS平臺,研究自主追蹤太陽方位,具備移動(dòng)充電功能智能小車需要解決的科學(xué)問題,主要研究內(nèi)容與工作如下。（1）為了克服GPS信號收發(fā)間隔時(shí)間長,慣性導(dǎo)航計(jì)累積誤差大等單一定位方式存在的不足,本文運(yùn)用GPS/DR組合軌跡追蹤方法,結(jié)合軌跡約束算法,約束GPS不同信號區(qū)載體運(yùn)動(dòng)軌跡,有效解決了GPS場景應(yīng)用缺陷、慣性導(dǎo)航計(jì)累計(jì)誤差等問題。（2）為了保證追光裝置穩(wěn)定追光,本文運(yùn)用定周期移動(dòng)追光方法,借助多傳感器數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)定位所反饋的緯度數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、MPU補(bǔ)償角度數(shù)據(jù)）,利用C++控制程序,解算追光裝置運(yùn)動(dòng)角度,利用單片機(jī)控制板,達(dá)到對電機(jī)運(yùn)動(dòng)角度直接控制的目的,有效解決了移動(dòng)追光問題。（3）為了建立智能小車與追光裝置之間的聯(lián)系,應(yīng)用ROS平臺,實(shí)時(shí)接收、存... 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

shakey移動(dòng)機(jī)器人

機(jī)器人[1]。進(jìn)入 80 世紀(jì)，移動(dòng)機(jī)器人得到了很大發(fā)展，如美國的 Hughes 人工智能中心在 次進(jìn)行了移動(dòng)機(jī)器人越野實(shí)驗(yàn)[2]，Stanford 大學(xué)室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人可在立體制導(dǎo)下慢速步行[3]，國外各地皆展開深入研究。19 世紀(jì)后半期，機(jī)器人領(lǐng)域出現(xiàn)多傳感器融合新技術(shù)，該技術(shù)很大程度上提機(jī)器人定位精度、環(huán)境感知能力[4]。20 世紀(jì)，國外加大對移動(dòng)機(jī)器人的研究力研發(fā)出救援機(jī)器狗 Sony，丹麥推出吸塵機(jī)器人 Roomba，至 2017 年又推出其iRobot Roomba 980[5]。

國內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人研究起步雖晚，但在 19 世紀(jì) 80 年代后期，中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所[6]、清華大學(xué)智能與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室[7]、北京航空航天大學(xué)[8]、河北工業(yè)大學(xué)[9]等科研院所相繼開展移動(dòng)機(jī)器人研究工作。目前，中科院沈陽自動(dòng)化研究所已完成系列自主車（Automatic Guided Vehicle，簡稱 AGV）開發(fā)[10]；中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所在有關(guān)國家項(xiàng)目支持下，研發(fā)了數(shù)種移動(dòng)機(jī)器人，包括移動(dòng)信息服務(wù)機(jī)器人，仿土撥鼠礦難救災(zāi)機(jī)器人，多關(guān)節(jié)核環(huán)境移動(dòng)機(jī)器人等[11]；安徽工程大學(xué)已研發(fā)出可穿戴下肢外骨骼機(jī)器人[12]；2013 年，我國 “玉兔”號成功登陸月球，完成對月球的探測和自主巡航[13]。社會(huì)各界對移動(dòng)機(jī)器人的要求越來越高，不斷加大對移動(dòng)機(jī)器人的研究力度，力求使移動(dòng)機(jī)器人具備相應(yīng)功能滿足各種應(yīng)用環(huán)境，現(xiàn)以移動(dòng)機(jī)器人作為載體開發(fā)的特種機(jī)器人種類繁多，如清潔機(jī)器人、載重 AGV、消防求援機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、公共服務(wù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、全自助編程機(jī)器人等，移動(dòng)機(jī)器人研究已然成為一個(gè)全球研究趨勢[14]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]估計(jì)偏差修正擴(kuò)展卡爾曼濾波新算法[J]. 鄧兵,孫正波,賀青.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]卡爾曼濾波算法研究[J]. 毛秀華,吳健.  艦船電子對抗. 2017(03)
[3]可穿戴式下肢外骨骼機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王毓,許德章,胡飛.  宿州學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]智能移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制技術(shù)綜述[J]. 李成進(jìn),王芳.  導(dǎo)航定位與授時(shí). 2016(05)
[5]機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J]. 蘇尚任.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2016(25)
[6]基于卡爾曼濾波融合的移動(dòng)機(jī)器人定位算法[J]. 王襄.  電子測試. 2016(03)
[7]雙跟蹤模式的智能太陽能追蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 閆孝姮,吳琨,王改華.  電源技術(shù). 2015(10)
[8]全方位移動(dòng)機(jī)器人研究綜述[J]. 賈茜,汪木蘭,劉樹青,朱鋼.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2015(07)
[9]改進(jìn)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的目標(biāo)跟蹤算法[J]. 楊鵬生,吳曉軍,張玉梅.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(05)
[10]靈活高效的玉兔號月球車[J]. 司馬光.  國際太空. 2013(12)

博士論文
[1]多關(guān)節(jié)核環(huán)境移動(dòng)機(jī)器人平臺的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張強(qiáng).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]有機(jī)太陽能電池界面過程的研究[D]. 陳麗佳.西南大學(xué) 2014
[3]自主導(dǎo)航中濾波算法的研究及應(yīng)用[D]. 姜竹青.北京郵電大學(xué) 2014
[4]GPS/DR車載組合定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 鄭貴省.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于粒子濾波的智能移動(dòng)機(jī)器人定位研究[D]. 王瑞.西南科技大學(xué) 2016
[2]卡爾曼粒子濾波算法研究[D]. 李敏.太原科技大學(xué) 2016
[3]室外UWB精確定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊亞靜.河北科技大學(xué) 2015
[4]中國晶體硅太陽能電池板的生命周期評價(jià)[D]. 李鷂.上海交通大學(xué) 2015
[5]基于GPS/DR組合定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法研究[D]. 張麗平.沈陽理工大學(xué) 2014
[6]基于室外輔助和慣性導(dǎo)航的室內(nèi)定位方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 周曉軍.杭州電子科技大學(xué) 2014
[7]基于EKF的室內(nèi)機(jī)器人定位技術(shù)研究[D]. 甘清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]太陽能電池板追日自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的研究[D]. 何燕陽.華僑大學(xué) 2013
[9]基于多傳感器信息融合的GPS/DR車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D]. 劉桂辛.燕山大學(xué) 2013
[10]BD-2/GPS室內(nèi)定位的跟蹤環(huán)路技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陸新穎.華東師范大學(xué) 2013



本文編號：3415503