本文關鍵詞：基于ROS的全向移動機器人系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

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【摘要】：近些年來,伴隨著人工智能技術、計算機與傳感器技術、電子信息工程技術等新型技術的快速發(fā)展,智能機器人技術也得到了突飛猛進的發(fā)展,并迎來了產業(yè)化的黃金階段。通信技術水平的提高推動了物聯(lián)網技術的廣泛應用,再次為機器人技術應用領域的發(fā)展注入新活力。物聯(lián)網技術與機器人技術的相互融合,在智能家居、安防等領域表現(xiàn)出前所未有的巨大前景,將會成為機器人技術發(fā)展進步的一個比較大的發(fā)展趨勢。本文從機器人的物聯(lián)網應用角度出發(fā),設計了一套基于ROS機器人操作系統(tǒng)的移動機器人控制平臺。本文所設計的平臺融合了機器人技術與物聯(lián)網技術,從而實現(xiàn)了兩種關鍵技術的交叉融合與優(yōu)勢互補。機器人平臺架構采用低耦合的分層控制理念,包括以物聯(lián)網服務為核心的應用層、以ROS機器人操作系統(tǒng)為核心的信息決策與處理層以及負責機器人運動控制的嵌入式底層,具有易于維護、低成本、可復用等優(yōu)點。本文闡述了一個完整的移動機器人系統(tǒng)所需要實現(xiàn)的感知、定位、認知與決策、以及運動控制這四大模塊,介紹了移動機器人所需要的傳感器種類、及其工作原理以及傳感器數(shù)據(jù)預處理方法;通過多傳感器信息融合技術來實現(xiàn)機器人的即時定位與地圖構建;利用云服務向機器人終端發(fā)布控制命令,并獲取機器人傳感器信息,機器人根據(jù)所獲得的來自應用層的控制命令以及機器人當前的位姿狀態(tài)來進行運動規(guī)劃與決策;最終將決策信息交由負責運動控制的執(zhí)行器來完成動作。本文詳細介紹了以上幾個功能模塊的硬件設計思路,軟件設計流程,以及相關的算法原理。為了驗證移動機器人平臺的實用性,本文還進行了一系列實驗與測試,通過具體的實驗效果論證了本移動機器人平臺設計理念的可行性。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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本文編號：1263266