基于ROS的室内移动机器人研究

为了满足监测室内环境的需求,设计一款在室内巡逻的移动机器人.移动机器人采用搭载ROS系统的树莓派作为控制核心,利用激光雷达采集环境信息,在ROS分布式框架下利用各种功能包进行算法开发.基于Gmapping算法进行建图,运用A*算法和DWA算法实现自主导航.机器人选用麦克纳姆轮来应付复杂的环境.在经过室内环境测试后,能够完成室内地图构建和自主导航的目标,对今后在室内环境下研究具有重要意义.     

基于ROS的移动机器人导航系统研究与仿真

针对移动机器人的自主环境感知与自主导航问题,本文提出了一种基于机器人操作系统(ROS),并结合同步定位与地图构建技术(SLAM)与路径规划的多目标点导航方式。首先利用GAZEBO仿真平台建立基于阿克曼结构的四轮机器人和仿真环境。然后利用SLAM技术,构建仿真环境的二维栅格地图。最后利用多目标点导航算法,开展机器人针对多个目标区域的自主导航测试。并通过调整TEB参数,优化机器人的运动轨迹。实验结果表明:机器人有效完成了多个目标区域的自主导航任务,并且规划路径较为合理,运行过程较为平稳。     

基于ROS的移动机器人控制系统实现机制与方法

ROS是目前广泛采用的开源机器人控制软件架构平台,本文采用ros_control实现机制,设计了移动机器人控制架构,通过不同参数配置文件和定制化硬件接口协议,实现了适应不同硬件配置的移动机器人差速运动控制。     

基于ROS的室内导航机器人设计研究

采用基于机器人操作系统（ROS）的设计方案开展了机器人在自主导航中的应用研究,设计了一款集定位、SLAM建图、路径规划、驱动控制于一体的机器人综合系统。系统利用激光雷达扫描获取环境实时数据和里程采集信息,通过Gmapping算法对数据进行融合,以及采用自适应蒙特卡洛定位（AMCL）方法实现了环境地图绘制与定位。通过matlab对路径规划算法进行对比研究发现,路径规划任务中Djakarta算法更适应在室内多障碍物场景。而实验结果显示在模拟环境中利用Dijkstra算法和DWA算法进行避障更加有效。仿真实验结果也表明,该系统可构建高精度环境地图,并对机器人进行定位和导航,实现了在实时路径规划中成功避开障碍物到达目标点。以上研究表明在室内定位和导航任务中该机器人系统框架具有良好的可行性和稳定性。     

基于ARM嵌入式的移动机器人控制系统的设计与研究

本文介绍了移动机器人的研究趋势,分析了ARM技术,针对移动机器人具备障碍物检测避碰、速度检测和调节、原地零半径转向功能,进行了嵌入式控制系统的硬件设计和软件设计,着重研究了核心控制电路设计方案和电机驱动设计策略.     

基于ROS的无人机仿真开放性实验教学设计与实现

该文基于机器人操作系统(ROS)仿真环境提出一种开放性的无人机仿真实验教学方案,通过ROS集成的可视化功能,利用Kinect等设备获取环境信息、搭建无人机动力学模型和三维可视化模型,设计三维环境航迹规划算法,并通过动态演示技术,实现ROS环境下的无人机航迹规划动态演示,使学生能够从开放性试验中实现无人机的运动控制、航迹规划和可视化编程等技术。基于ROS的无人机仿真实验是运动控制、规划算法、可视化编程等技术的一种典型的综合性应用,有助于学生深入学习无人机的原理和航迹规划方法。教学实践证明开放性教学方案在教学实践中取得较满意的效果。     

一种全方位移动机器人设计与研究

在研究德国kassel大学的全方位轮结构与运动功能的基础上,设计一种新型全方位轮,并通过对比分析移动机器人轮子配置方案,构建四轮全方位移动机器人平台。方案中选用的DSP控制器,实现移动机器人平台的直线、斜线及旋转的运动模式。实验证明,该平台运动平稳,获得良好的全方位运动效果。     

基于构件的多移动机器人软件系统设计

为了适应多机器人系统中机器人异构性和任务复杂性,本文提出了一个基于构件的多移动机器人软件体系结构。针对不同结构机器人和不同功能需求,集成合适的感知、执行机构、信息融合、通信、决策等构件组成不同的智能体,协作完成一个任务。构件用XML实现自我描述,可热插拔和在线配置。该体系结构具有很强的可复用性和伸缩性,成功应用于华南足球机器人系统,参加Robocup中型组足球比赛。     

基于异构Agent的移动机器人体系结构设计

采用Agent技术设计并实现了一个移动机器人的分布式控制系统. 移动机器人的体系结构包含了慎思层、控制层与协调层, 由多个异构Agent完成相应功能. 动态局部规划根据激光雷达的环境"快照"信息来确定局部反应行为. 慎思规划采用逆向D*算法, 通过搜索脱离点来避免在复杂环境下陷入局部势能陷阱. 慎思层与控制层分别由低工耗工控机实现, 组成异构分布控制系统. 该体系结构综合了控制的实时性与复杂环境下的适应性. 开放的硬件平台与软件Agent结构提供了一种具有良好扩展性的智能移动机器人设计范式.     

基于ARM的嵌入式移动机器人遥控器设计

介绍了一种以STM32为核心的嵌入式移动机器人无线遥控器的设计与实现。遥控器硬件部分包括电源模块、主控模块、LCD显示模块、无线数传模块、按键模块;软件上采用嵌入式μC/OS-Ⅱ来实现统一任务调度和外围设备管理。遥控器根据按键的不同状态通过无线收发模块JZ871发送不同指令,并且可以实时接收机器人本体返回的数据,液晶屏会对指令发送状态、机器人本体运行状态及遥控器自身状态进行提示。经过大量实验数据验证,本文设计的遥控器具有高稳定性、高准确性、遥控距离远的优点。     

基于反应式的移动机器人避障研究与实现

文章提出了一种基于反应式的避障控制方法,在方法中使用"分而治之"的策略,将复杂的环境设计成不同的情景,并通过设计的情景-动作规则来确定机器人所处的情景,根据不同的情景选择合适的动作;使用该方法控制移动机器人能够在未知的环境中,实时地检测出障碍物,并实时规划出合理有效的路径,稳定、平滑不间断地向目标行驶,有效地防止在狭小空间里的振荡和避免U型陷阱;结果证明该方法的可行性和有效性,同时也体现出该算法在复杂环境中使用的优越性和鲁棒性。     

基于ROS系统的机械臂研究

该文对ROS系统进行了系统的分析,阐述了ROS系统的代码高复用性、高移植性、编程简易性等特点,设计了一种基于ROS系统的机器人臂系统。该系统利用Kinect视觉传感器和UR5机械臂的配合,在开源机器人操作系统的基础上添加设计功能包,确定了ROS中的通信方式和数据,给定系统的软件框架,构建成机械臂控制系统。系统通过节点、消息、主题等来实现数据通信,完成机械臂的控制功能和对物体的识别功能。在真实环境中验证,系统运行稳定可靠,各项性能指标能够满足技术要求。     

基于分布式的开放式移动机器人平台的设计

研究适合网络控制的机器人系统结构、接口方式、硬件结构和机器人控制方式等等，将为机器人在这方面的应用起到积极的推动作用。然而，目前对这种特殊机器人的硬件结构本身的研究却相对比较缺乏。本文提出了设计一种适合网络控制的小型机械臂系统与移动机器人，描述了通用、开放、分布式控制的即插即用机械臂和高度可扩展的移动机器人控制平台，并探讨了它们在网络机器人及其他场合的应用。     

移动机器人空间姿态测量系统研究与设计

未知环境中机器人的自主导航研究一直是非常具有挑战性的前沿课题,要求机器人在定向移动之前必须先调整好自己的空间姿态;捷联惯性导航对空间姿态信息有明确的定义,具体通过倾斜角、方位角和工具面角来体现;针对目前已公开的空间姿态信息的解算数学模型存在缺陷的问题,结合空间坐标变换、空间直线方程和狗腿角的定义推导出倾斜角、磁方位角和工具面角的数学模型,并利用三轴加速度计和三轴磁强计给出具体的实现方案;测试结果表明:该方案能获得正确的空间姿态数据,倾斜角误差在±0.1°以内,磁方位角和工具面角误差在±1.5°以内,且成本低廉,体积小巧,是测量空间姿态的理想选择。     

基于CPLD的移动机器人改进滤波器的设计

移动机器人采集信息处理过程中,对信号的过滤、检测、预测等,都要广泛地用到滤波器。其中数字滤波器具有稳定性高、精度高、设计灵活、实现方便等许多突出的优点,避免了模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题,因而随着数字技术的发展,用数字技术实现滤波器的功能越来越受到人们的注意和广泛的应用。     

基于模糊PID的移动机器人控制系统的设计

利用牛顿-欧拉的方法建立了轮式移动机器人的动力学模型,为保证模型的精确性考虑了电机的动力学特性.针对传统的PID控制方法对数学模型要求较高的缺点引入了一种模糊PID控制策略.文中详细的给出了控制算法实现步骤,即模糊化,模糊规则的制定,模糊推理,解模糊.最后介绍了系统的软硬件构架.     

基于LPC2106的自主式移动机器人设计

以PHILPS公司的ARM单片机LPC2106为控制核心,提出了一种自主式移动机器人的设计方案,应用98C1051构成多超声传感器子系统控制电路,由此子系统实现对障碍物的测距及机器人的自主避障行走控制;通过光敏传感器实现机器人对光源的感知和寻找.通过无线通信芯片PTR2000实现移动机器人与计算机之间的无线通信.     

超声导航移动机器人的设计与实现

在完成移动机器人总体方案设计的基础上,采用变速器结构,以后轮为驱动轮、前轮为导向轮,完成一种三轮移动机器人机械本体设计。同时,针对这种移动机器人的特点,考虑到超声导航技术的应用,采用DSPTMS320F2812为主控单元,实现该机器人控制系统的软、硬件开发。     

基于OKR的ROS自动驾驶小车教学平台设计

针对目前企业对学生工程能力和项目能力的要求,为提高电子信息类学生工程实践能力、促进学生了解工业界最新需求并学习先进的项目管理方法,针对近年研究火热的人工智能与自动驾驶,设计了一款基于ROS系统的自动驾驶小车软硬件结合的实践教学平台。实际教学效果表明,基于ROS系统的自动驾驶小车教学平台,结合先进的OKR管理方法,在实验教学效果、学生工程实践能力培养和自学能力培养方面都取得了较好的效果。     

移动机器人视觉导航系统的设计与实现

实时、准确的提取道路信息和控制机器人的运动状态是机器人视觉导航系统的关键,针对这两点提出了一套基于ARM处理器的解决方案和控制算法,并着重研究了坐标几何校正算法和最小曲率半径算法.实践结果表明,该套算法简便有效、实时性好、可靠性高,适用于简易机器人的视觉导航.