機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活服務(wù)業(yè)中,國(guó)內(nèi)正處于舊房拆遷改造的時(shí)代趨勢(shì)中,在改造過(guò)程中對(duì)周圍未知環(huán)境提前探知成為具有挑戰(zhàn)的任務(wù),即時(shí)定位建圖與導(dǎo)航是其中的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。針對(duì)機(jī)器人軟件復(fù)用率差和環(huán)境適應(yīng)能力弱的問(wèn)題,本論文設(shè)計(jì)的機(jī)器人搭載了 ROS（Robot Operating System）系統(tǒng),行走機(jī)構(gòu)采用履帶式。對(duì)機(jī)器人的系統(tǒng)軟件進(jìn)行模塊化節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),給出激光雷達(dá)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)、鍵盤操作節(jié)點(diǎn)、底盤控制節(jié)點(diǎn)、同時(shí)定位建圖節(jié)點(diǎn)、路徑規(guī)劃導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)以及其他輔助節(jié)點(diǎn)。針對(duì)履帶式機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,對(duì)履帶式機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,將履帶式機(jī)器人設(shè)計(jì)成兩輪差速驅(qū)動(dòng),改變左右兩主動(dòng)輪的速度差值,控制機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)角度大小,從而準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)到指定目標(biāo)點(diǎn)。通過(guò)兩主動(dòng)輪上搭載的光電編碼器,計(jì)算獲得機(jī)器人相對(duì)于世界坐標(biāo)的位姿變化,進(jìn)一步得到履帶式機(jī)器人的里程計(jì)控制信息。針對(duì)履帶式機(jī)器人的定位建圖問(wèn)題,提出了一種改進(jìn)重采樣Rao-Blackwellized粒子濾波的同步定位與地圖構(gòu)建（RBPF-SLAM）算法,改善粒子權(quán)重退化和粒子匱乏造成柵格地圖構(gòu)建不精確的問(wèn)題。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文改進(jìn)算法的可行性與準(zhǔn)確性。采用基... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１樓房破拆實(shí)驗(yàn)圖??履帶式機(jī)器人擁有在高危險(xiǎn)、高強(qiáng)度環(huán)境下作業(yè)的特殊性能，被大規(guī)模??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???世紀(jì)２０年代初，，美國(guó)的一家前沿機(jī)器人公司——Ｗｉｌｌｏｗ?Ｇａｒａｇｅ，第一次推??出一種新型的機(jī)器人操作系統(tǒng)——ＲＯＳ，如圖１－２所示：??＿?鬭?ｉ；：２??ＳＴＡＩＲ?項(xiàng)目?２Ｇ１Ｇ?２０１２?２０１４?２０１７??？?Ｍｏｒｇａｎ?Ｑｕｉｇｌｅｙ?ＲＯＳ１．０?發(fā)布?第一屆ＲＯＳｃｏｎ?ＲＯＳ?Ｉｎｄｉｇｏ發(fā)布?ＲＯＳ?２．０?Ａｒｄｅｎｔ發(fā)布??２００８?２０１１?２０１３?２０１６??Ｗｉｌｌｏｗ?Ｇａｒａｇｅ接手?Ｔｕｒｔ丨ｅＢｏｔ發(fā)布?ＯＳＲＦ接管?ＲＯＳ?Ｋｉｎｅｔｉｃ發(fā)布??Ｗｉｌｌｏｗ?？?Ｈ??圖１－２?ＲＯＳ發(fā)展歷程??伴隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)者們對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域研宄課題滿懷激情??與憧憬，并相關(guān)理論不斷深入挖掘，各種機(jī)器人公司的研發(fā)人員為降低成本??和提高開(kāi)發(fā)效率，傳統(tǒng)的研發(fā)系統(tǒng)已經(jīng)跟不上時(shí)代的步伐。因此，ＲＯＳ開(kāi)源??系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，該系統(tǒng)的出現(xiàn)從根本上解決了機(jī)器人開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的上述??問(wèn)題，大大提高了代碼的通用性與移植性，使機(jī)器人的開(kāi)發(fā)效率大幅度升高，??該機(jī)器人操作系統(tǒng)一經(jīng)發(fā)布，迅速引起了開(kāi)發(fā)者的研究和使用熱潮。ＲＯＳ機(jī)??器人操作系統(tǒng)跟計(jì)算機(jī)的ｗｉｎｄｏｗ操作系統(tǒng)相似，并且在機(jī)器人硬件方面，??該系統(tǒng)能較好的兼容，不同的硬件之間可以相互匹配，在機(jī)器人軟件方面，??該系統(tǒng)有通訊的接口以及通訊協(xié)議，以便于實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言之間的通信，從而提高??機(jī)器人開(kāi)發(fā)效率［１Ｑ］，縮短機(jī)器人更新周期。在該系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理下，機(jī)器人??硬件與軟件可得到長(zhǎng)足發(fā)展。像我們常見(jiàn)的Ｂｌｕｅ?Ｒｉｖｅ?，?Ｃ１?ｅａｒＰａｔｈ，??Ｎｅｕｒａｌａ，Ｒｅｔｈ

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文????國(guó)??ｐ－＇Ｓ?Ｉｆ??（ａ）?ＰＲ２??３ｍ??（ｂ）Ｔｕｒｔｌｅｂｏｔ?（ｃ）?ＲＯＳ－ｂａｓｅｄ?ＯＳＳ??１偏??（ｄ）?ＮＡＳＡ?的?Ｒｏｂｏｎａｕｔ??圖１－３?ＲＯＳ機(jī)器人??１．２．２?ＳＬＡＭ?技術(shù)??ＳＬＡＭ作為一個(gè)擁有漫長(zhǎng)研究歷史的課題，在該領(lǐng)域的研究初期，人們??把大部分精力放在了各種傳感器上，不斷改進(jìn)傳感器的運(yùn)行速度以及測(cè)量精??度，例如激光雷達(dá)和聲吶等。隨著研宄的不斷深入，逐漸發(fā)現(xiàn)由傳感器產(chǎn)生??的測(cè)量誤差以及計(jì)算誤差對(duì)ＳＬＡＭ算法產(chǎn)生很大影響，并且ＳＬＡＭ算法需??５??


本文編號(hào)：3408752