本文關(guān)鍵詞：智能移動機(jī)器人的開發(fā)與研究

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【摘要】：近年來智能移動機(jī)器人已經(jīng)成為了機(jī)器人研究的熱點(diǎn)且具有廣闊的應(yīng)用前景。智能移動機(jī)器人技術(shù)涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計、視覺標(biāo)定、SLAM(即時定位與地圖構(gòu)建)、路徑規(guī)劃、多傳感器信息融合等多方面的技術(shù),本文對目前先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行了研究總結(jié),開發(fā)設(shè)計了完整的智能移動機(jī)器人系統(tǒng)。本文首先對移動機(jī)器人的本體進(jìn)行了設(shè)計,采用獨(dú)立兩輪驅(qū)動方式的底盤以及六自由度的機(jī)械臂,并且分析了底盤與機(jī)械臂的正逆運(yùn)動學(xué),為控制算法的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。固定視點(diǎn)的機(jī)器人視覺標(biāo)定包含攝像機(jī)標(biāo)定以及攝像機(jī)與基座關(guān)系的標(biāo)定,本文研究的標(biāo)定算法可一次性完成以上兩個任務(wù),攝像機(jī)標(biāo)定采用張正友標(biāo)定算法,攝像機(jī)與基座關(guān)系的標(biāo)定中引入了最小二乘法,實(shí)驗(yàn)證明該算法具有操作簡單、求解速度快并且結(jié)果精度高等特點(diǎn),具有很強(qiáng)的實(shí)用性�；趫D優(yōu)化的SLAM算法包括前端、回環(huán)檢測和后端優(yōu)化三個部分,為了提高SLAM系統(tǒng)的實(shí)時性,在前端引入了scan to submap的掃描匹配算法,并在回環(huán)檢測中加入了更多的位姿約束,保證了系統(tǒng)的精度以及穩(wěn)定性。在后端優(yōu)化中推導(dǎo)出了最終的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),并利用通用圖優(yōu)化庫g2o對位姿圖進(jìn)行了優(yōu)化,最終得到了一致性更強(qiáng)的地圖數(shù)據(jù)。最后對智能機(jī)器人做了綜合實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證了本文所提算法的可靠性和穩(wěn)定性,在機(jī)器人自主導(dǎo)航和抓取實(shí)驗(yàn)中采用了Dijkstra全局路徑規(guī)劃算法和動態(tài)窗口局部路徑規(guī)劃算法。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 胡春旭;熊梟;任慰;何頂新;;基于嵌入式系統(tǒng)的室內(nèi)移動機(jī)器人定位與導(dǎo)航[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年S1期

2 唐亞鳴;莫靜玲;楊剛;;五自由度泄漏封堵移動機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)模型[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2011年04期

3 王立權(quán);劉秉昊;吳健榮;韓金華;盧正宇;;6R關(guān)節(jié)型機(jī)器人運(yùn)動學(xué)建模[J];智能系統(tǒng)學(xué)報;2010年02期

4 陳平;劉國海;;MOTOMAN-UPJ型機(jī)械手運(yùn)動學(xué)改進(jìn)算法研究[J];機(jī)械傳動;2006年04期

5 張朋飛,何克忠,歐陽正柱,張軍宇;多功能室外智能移動機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺—THMR-V[J];機(jī)器人;2002年02期

6 王雪松,許世范,郝繼飛;MOTOMAN機(jī)械手逆運(yùn)動方程新的推導(dǎo)方法及求解[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2001年01期

7 王奇志,徐心和,尹朝萬;PUMA機(jī)械手逆運(yùn)動方程新的推導(dǎo)方法及求解[J];機(jī)器人;1998年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉艷麗;融合顏色和深度信息的三維同步定位與地圖構(gòu)建研究[D];中南大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 徐冬云;基于Kinect的視覺同步定位與建圖研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 胡桐;四輪獨(dú)立驅(qū)動和轉(zhuǎn)向移動機(jī)器人的設(shè)計與控制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

3 張彥珍;基于g2o的SLAM后端優(yōu)化算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 馬國慶;移動服務(wù)機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計及其優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 劉東升;基于雙目視覺的機(jī)器人在線檢測技術(shù)的研究[D];青島科技大學(xué);2013年

6 舒暢;服務(wù)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2010年

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本文編號：1260290