本文關(guān)鍵詞：基于ROS的全向移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：近些年來(lái),伴隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)與傳感器技術(shù)、電子信息工程技術(shù)等新型技術(shù)的快速發(fā)展,智能機(jī)器人技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,并迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)化的黃金階段。通信技術(shù)水平的提高推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,再次為機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展注入新活力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的相互融合,在智能家居、安防等領(lǐng)域表現(xiàn)出前所未有的巨大前景,將會(huì)成為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的一個(gè)比較大的發(fā)展趨勢(shì)。本文從機(jī)器人的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用角度出發(fā),設(shè)計(jì)了一套基于ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人控制平臺(tái)。本文所設(shè)計(jì)的平臺(tái)融合了機(jī)器人技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了兩種關(guān)鍵技術(shù)的交叉融合與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。機(jī)器人平臺(tái)架構(gòu)采用低耦合的分層控制理念,包括以物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為核心的應(yīng)用層、以ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)為核心的信息決策與處理層以及負(fù)責(zé)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的嵌入式底層,具有易于維護(hù)、低成本、可復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)。本文闡述了一個(gè)完整的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的感知、定位、認(rèn)知與決策、以及運(yùn)動(dòng)控制這四大模塊,介紹了移動(dòng)機(jī)器人所需要的傳感器種類(lèi)、及其工作原理以及傳感器數(shù)據(jù)預(yù)處理方法;通過(guò)多傳感器信息融合技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的即時(shí)定位與地圖構(gòu)建;利用云服務(wù)向機(jī)器人終端發(fā)布控制命令,并獲取機(jī)器人傳感器信息,機(jī)器人根據(jù)所獲得的來(lái)自應(yīng)用層的控制命令以及機(jī)器人當(dāng)前的位姿狀態(tài)來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與決策;最終將決策信息交由負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行器來(lái)完成動(dòng)作。本文詳細(xì)介紹了以上幾個(gè)功能模塊的硬件設(shè)計(jì)思路,軟件設(shè)計(jì)流程,以及相關(guān)的算法原理。為了驗(yàn)證移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的實(shí)用性,本文還進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)與測(cè)試,通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)效果論證了本移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)設(shè)計(jì)理念的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：1263266