動態(tài)場景下基于采樣的移動機器人路徑規(guī)劃算法研究
發(fā)布時間:2022-01-12 18:58
目前,移動服務(wù)機器人的研究和應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。與工業(yè)機器人相比,移動服務(wù)機器人與人類的密切互動給機器人的導(dǎo)航帶來了挑戰(zhàn)。這意味著機器人不僅要在動態(tài)場景下實現(xiàn)導(dǎo)航,還要考慮行人的運動情況,以人性化的方式與用戶交互。本文基于多傳感器估計行人的位姿和運動信息,實現(xiàn)移動機器人智能人性化的路徑規(guī)劃方法,在人機共處的環(huán)境實現(xiàn)機器人的導(dǎo)航。首先,本文根據(jù)動態(tài)場景機器人導(dǎo)航要求搭建了機器人平臺,并進行了機器人平臺的性能測試和運動學(xué)建模。本文基于gmapping算法進行了室內(nèi)環(huán)境的建圖和定位,研究了gmapping算法的定位和重定位性能,通過優(yōu)化采樣粒子數(shù)建立了精度符合導(dǎo)航需求的靜態(tài)地圖。其次,本文研究了快速擴展隨機樹算法,并針對該算法的不足提出三種路徑優(yōu)化方法。針對RRT算法搜索路徑的效率問題,分析不同步長對搜索效率的影響,并根據(jù)室內(nèi)場景選擇了合適的步長;對于RRT算法生成的路徑非最優(yōu)性,提出了基于路程優(yōu)化的修剪算法,降低了RRT算法所生成路徑的成本。并采用三次貝塞爾曲線進行平滑,得到了符合機器人運動學(xué)參數(shù)的可行路徑。之后,研究了基于多傳感器融合的行人識別與運動預(yù)測。移動機器人旨在與工作空間中的...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
四種路徑規(guī)劃方法
本文分析了激光雷達的概率了基于粒子濾波算法的機器人定位與優(yōu)化實驗。平臺介紹測試.人平臺的硬件系統(tǒng)主要分為三個模塊塊。其中交互控制模塊由裝有 linux 的控制命令下達,可視化界面等人機控機 JETSON TX1 構(gòu)成,搭載 sick 激工控機可以采集激光傳感器和相機數(shù)定位自主導(dǎo)航等功能。運動控制模塊碼器等部分構(gòu)成,主要負責(zé)機器人的螺儀、里程計等傳感器獲得的信息,
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文和數(shù)據(jù)傳輸方面,交互控制端的筆記本電腦通過 ssh 協(xié)議通過連接指定的 IP 地址讀取工控機中的數(shù)據(jù),同時由于 s術(shù),保證了個人電腦和工控機上數(shù)據(jù)的安全性。此外,機器激光雷達的數(shù)據(jù)連接端口為以太網(wǎng)端口,可以通過路由器發(fā)取激光掃描數(shù)據(jù)外,筆記本電腦可以直接讀取掃描數(shù)據(jù)并
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于超高頻RFID的圖書盤點機器人的設(shè)計和實現(xiàn)[J]. 沈奎林,邵波,陳力軍,單國鋒. 圖書館學(xué)研究. 2016(07)
[2]服務(wù)機器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 王田苗,陶永,陳陽. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2012(09)
[3]改進人工勢場法在機器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 羅乾又,張華,王姮,解興哲. 計算機工程與設(shè)計. 2011(04)
[4]多傳感器信息融合技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 孫輝,趙峰,張峰云. 海洋測繪. 2009(05)
[5]多傳感器標(biāo)量加權(quán)最優(yōu)信息融合穩(wěn)態(tài)Kalman濾波器[J]. 孫書利,崔平遠. 控制與決策. 2004(02)
[6]移動機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[J]. 徐國華,譚民. 機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2001(03)
碩士論文
[1]面向服務(wù)機器人的口語對話系統(tǒng)和語言模型技術(shù)研究[D]. 劉章.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]移動機器人室內(nèi)復(fù)雜場景下的動態(tài)路徑規(guī)劃[D]. 謝克煒.大連理工大學(xué) 2008
本文編號:3585290
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
四種路徑規(guī)劃方法
本文分析了激光雷達的概率了基于粒子濾波算法的機器人定位與優(yōu)化實驗。平臺介紹測試.人平臺的硬件系統(tǒng)主要分為三個模塊塊。其中交互控制模塊由裝有 linux 的控制命令下達,可視化界面等人機控機 JETSON TX1 構(gòu)成,搭載 sick 激工控機可以采集激光傳感器和相機數(shù)定位自主導(dǎo)航等功能。運動控制模塊碼器等部分構(gòu)成,主要負責(zé)機器人的螺儀、里程計等傳感器獲得的信息,
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文和數(shù)據(jù)傳輸方面,交互控制端的筆記本電腦通過 ssh 協(xié)議通過連接指定的 IP 地址讀取工控機中的數(shù)據(jù),同時由于 s術(shù),保證了個人電腦和工控機上數(shù)據(jù)的安全性。此外,機器激光雷達的數(shù)據(jù)連接端口為以太網(wǎng)端口,可以通過路由器發(fā)取激光掃描數(shù)據(jù)外,筆記本電腦可以直接讀取掃描數(shù)據(jù)并
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于超高頻RFID的圖書盤點機器人的設(shè)計和實現(xiàn)[J]. 沈奎林,邵波,陳力軍,單國鋒. 圖書館學(xué)研究. 2016(07)
[2]服務(wù)機器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 王田苗,陶永,陳陽. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2012(09)
[3]改進人工勢場法在機器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 羅乾又,張華,王姮,解興哲. 計算機工程與設(shè)計. 2011(04)
[4]多傳感器信息融合技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 孫輝,趙峰,張峰云. 海洋測繪. 2009(05)
[5]多傳感器標(biāo)量加權(quán)最優(yōu)信息融合穩(wěn)態(tài)Kalman濾波器[J]. 孫書利,崔平遠. 控制與決策. 2004(02)
[6]移動機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[J]. 徐國華,譚民. 機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2001(03)
碩士論文
[1]面向服務(wù)機器人的口語對話系統(tǒng)和語言模型技術(shù)研究[D]. 劉章.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]移動機器人室內(nèi)復(fù)雜場景下的動態(tài)路徑規(guī)劃[D]. 謝克煒.大連理工大學(xué) 2008
本文編號:3585290
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