本文關(guān)鍵詞：基于星空定位的家庭服務(wù)機(jī)器人研究與開發(fā)　出處：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：家庭服務(wù)機(jī)器人是一種集計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論等多種技術(shù)與學(xué)科為一體的綜合性系統(tǒng)研究的產(chǎn)物。本文針對家庭服務(wù)機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的理論和試驗研究,設(shè)計了基于星空定位系統(tǒng)的兩輪驅(qū)動家庭服務(wù)機(jī)器人,采用了比例積分微分控制規(guī)律算法對電機(jī)模塊進(jìn)行控制,通過軟件設(shè)計和調(diào)整模塊參數(shù)使機(jī)器人達(dá)到既定的作業(yè)要求。第一章,介紹了家庭服務(wù)機(jī)器人的研究背景及意義,綜述了國內(nèi)外家庭服務(wù)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀,然后對家庭服務(wù)機(jī)器人的導(dǎo)航定位技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、控制和驅(qū)動技術(shù)等幾項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析闡述,最后給出了本論文的主要研究內(nèi)容。第二章,對家庭服務(wù)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹,根據(jù)作業(yè)環(huán)境以及作業(yè)內(nèi)容選擇和設(shè)計了其移動結(jié)構(gòu),采用兩輪前置的驅(qū)動方式并設(shè)計給出了相應(yīng)的5自由度機(jī)械臂。傳感系統(tǒng)包括一組超聲波傳感器和七組碰撞感器。第三章,采用了模塊化的設(shè)計思想,將復(fù)雜的機(jī)器人控制系統(tǒng)分解成簡單的功能模塊。介紹了家庭服務(wù)機(jī)器人底層硬件設(shè)備的相關(guān)模塊以及各自的功能和原理結(jié)構(gòu)。針對機(jī)器人工作環(huán)境,提出了一種基于星空定位的導(dǎo)航方式,通過紅外識別預(yù)先設(shè)置的無源標(biāo)簽信息,實現(xiàn)機(jī)器人室內(nèi)環(huán)境下的導(dǎo)航與定位。第四章,簡述了PID控制算法在控制中的應(yīng)用,完成家庭服務(wù)機(jī)器人的物體識別系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與控制、運動導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與控制、機(jī)械手系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與控制三大功能的軟件系統(tǒng)的設(shè)計和參數(shù)調(diào)試。第五章,根據(jù)實際作業(yè)環(huán)境以及相關(guān)要求,進(jìn)行定位移動和抓取試驗。同時對服務(wù)機(jī)器人的具體參數(shù)進(jìn)行測試。第六章,對全文進(jìn)行了總結(jié),并對未來的工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:Home service robot is a collection of computer technology, sensor technology, electronic technology. Control theory and other technologies and disciplines as one of the products of a comprehensive system research. This paper makes a systematic, in-depth theoretical and experimental research on the related technologies of home service robot. A two-wheel-drive home service robot based on star positioning system is designed. The proportional integral-differential control algorithm is used to control the motor module. In the first chapter, the research background and significance of home service robot are introduced, and the research status of home service robot at home and abroad is summarized. Then some key technologies, such as navigation and positioning technology, path planning technology, control and drive technology, are analyzed and expounded. Finally, the main research contents of this paper are given. Chapter 2. The mechanical structure of the home service robot is introduced, and the mobile structure is selected and designed according to the working environment and the work content. The sensor system consists of a group of ultrasonic sensors and seven sets of impact sensors. In chapter 3, the modular design idea is adopted. The complex robot control system is decomposed into simple functional modules. The related modules of the underlying hardware of the home service robot and their respective functions and principle structures are introduced. This paper presents a navigation method based on star positioning, which realizes navigation and positioning in robot indoor environment through infrared identification of pre-set passive tag information. Chapter 4th. In this paper, the application of PID control algorithm in the control system is introduced. The data transmission and control of the object recognition system of the home service robot and the data transmission and control of the motion navigation system are completed. Design and parameter debugging of software system with three functions of data transmission and control of manipulator system. Chapter 5th, according to actual working environment and related requirements. At the same time, the specific parameters of the service robot are tested. In chapter 6th, the full text is summarized, and the future work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP242

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