機器人技術(shù)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大便利,為了擴展傳統(tǒng)工業(yè)機器人的使用范圍,由移動機器人平臺和機械臂組成的移動操作機器人受到了越來越廣泛的關(guān)注。移動操作機器人具有行走和操作的功能,在物流倉儲管理、特殊條件作業(yè)、智能服務、自動化生產(chǎn)以及教育科研等領域有著開闊的應用前景。通過多傳感器融合技術(shù),移動操作機器人可以在未知/非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中自主定位與導航,并進行移動操作的運動規(guī)劃,借助多自由度的特點完成對目標的靈活抓取。本文設計的移動操作機器人具有負載能力強、安全、智能等特點,主要由全向移動機器人平臺和協(xié)作型機械臂組成。根據(jù)機器人的設計開發(fā)需求,首先為移動操作機器人設計了機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了機器人的運動控制、電源管理以及其他基本功能,并裝備了多種傳感器,為機器人的功能開發(fā)提供軟硬件的支持。在實現(xiàn)對機器人的運動控制的基礎上,針對移動操作機器人的自主定位與導航功能,對SLAM、路徑規(guī)劃等關(guān)鍵算法進行研究,借助機器人操作系統(tǒng)(Robot Operating System,ROS),為機器人開發(fā)了基于激光傳感器和慣性測量單元(IMU)融合的自主定位導航系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了機器人在模塊化環(huán)境中的...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3定位與導航ROS系統(tǒng)框架

航。地面站PC主要用于顯示地圖和機器人實時位置，同時可以由Qt軟件編寫的接入ROS的界面對機器人進行遠程遙控。2定位與導航系統(tǒng)設計移動操作機器人定位與導航系統(tǒng)是基于ROS開發(fā)的，ROS框架中已經(jīng)創(chuàng)建并且運行了連接所有進程節(jié)點的網(wǎng)絡，在充分利用開源社區(qū)資源的基礎上，建立新的功能包和....

圖1-2協(xié)作型機械臂

(c)ABBYuMi(d)FrankaEmika圖1-2協(xié)作型機械臂Fig.1-2Cooperativemanipulators所述，移動操作機器人的研究對于機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及人們具有重要的意義。本文中將基于自動化生產(chǎn)的應用場景特點，設負載能力、性能穩(wěn)定、功能完....

圖1-3國外移動操作機器人代表產(chǎn)品

ago移動操作機器人為西班牙機器人公司PALRobotics的一款產(chǎn)品，械臂的最大負載為3kg，機器人具有語音交互系統(tǒng)。機器人本體包含括基本的激光雷達、超聲傳感器、6軸IMU，機械臂腕部可以選配力矩傳感器，末端夾持器可選配5指的欠驅(qū)機械手、觸覺傳感器。機器含高分辨....

圖1-4國內(nèi)移動操作機器人代表產(chǎn)品

內(nèi)的移動操作機器人研發(fā)起步比較晚，市場上的現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品較十分迅速。國內(nèi)研究移動操作機器人技術(shù)的主要科研單位和領先企大學機器人研究所、上海交通大學自動化系的機器人研究團隊、中化研究所、哈工大機器人實驗室、新松機器人自動化股份有限公司科院沈陽自動化研究所曾研制了一款排爆機器人，即“....

本文編號：3895867