基于微控制器的自主移动机器人导航系统的设计
该文在对国内外自主式移动机器人及其导航技术发展概况进行总结分析的基础上,提出了该研究工作的主要目的,即时探讨在室外非结构化环境中以微控制器为控制核心、以DGPS为主要导航手段、基于多传感器信息融合的导航系统实现的可能性及具体实现方案.移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统.自主式移动机器人具有高度自组织、自规划和自适应能力,适合于在复杂的非结构化环境中工作.自主式移动机器人设计的最终目标是实现在无人工干预、无需对环境做任何规定和改变的条件下有目的的移动和完成相应任务.在自主式移动机器人相关技术的研究中,避碰导航或路径规划是其研究中心,也是移动机器人实现智能化以至完全自主的关键技术.目前,绝大部分自主式移动机器人的导航系统都是以计算机为控制核心、以视觉传感器为主要导航工具实现的,这样就使得整个系统实现的复杂程度和费用很高.该研究尝试以一种经济方式实现自主式移动机器人的导航.该研究工作的关键问题在于如何将来自DGPS和其他传感器的信息进行融合,并快速规划出一条合理的运动路径.该研究采用超声传感器和红外接近开关作为自主式移动机器人局部环境的主要探测工具,因而设计并实现了基于栅格法的导航算法.全文共分为六章:第一章对国内外移动机器人及其导航技术的发展概况进行了一般性的介绍和总结,指出了移动机器人导航系统及路径规划研究具有的理论意义和现实意义,最后提出了该研究工作的主要目的,并阐述了该文的主要内容.第三章根据该研究工作的主要目的以及要实现的目标和当前条件,提出了基于DGPS和超声传感器的导航系统总体设计方案,并具体描述了导航系统的硬件实现方案.第三章根据导航系统的实现目标和硬件实现方案,具体阐述了基于栅格法的路径规划算法的实现.第四章介绍了导航系统软件部分的总体实现方案.第五章对导航系统仿真实验结果进行了分析.第六章在对该设计进行总结的基础上提出了改进意见.
自主移动机器人;导航;DGPS;栅格法
中国海洋大学
硕士
信号与信息处理
李欣
2004
中文
TP242
51
2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）