移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人在幫助社會(huì)產(chǎn)生巨大效益的前提之一就是它能夠自主操作，不受到人為參與。其核心技術(shù)之一就是自主導(dǎo)航。自主導(dǎo)航是移動(dòng)機(jī)器人在預(yù)先已知或者未知地圖環(huán)境的情況下，從一個(gè)地點(diǎn)自主導(dǎo)航到另外一個(gè)地點(diǎn)來完成人們給機(jī)器人預(yù)先安排的任務(wù)。機(jī)器人從一個(gè)地點(diǎn)行走到另外一個(gè)地點(diǎn)需要考慮的問題有三個(gè)，包括機(jī)器人所在地圖環(huán)境中的位置、機(jī)器人所到達(dá)的目的地、機(jī)器人如何到達(dá)指定地點(diǎn)。以上三個(gè)問題實(shí)際上就是導(dǎo)航系統(tǒng)三大內(nèi)容：地圖創(chuàng)建，機(jī)器人定位，路徑導(dǎo)航。本論文

2、是以水利水電行業(yè)電力智能巡檢機(jī)器人項(xiàng)目的研發(fā)為基礎(chǔ)，其重點(diǎn)研究的是機(jī)器人移動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。其中包括對(duì)地圖環(huán)境的建模，主要采用拓?fù)涞貓D抽象表示機(jī)器人導(dǎo)航所在的環(huán)境信息；采用ORB-SLAM和超寬帶結(jié)合定位方法對(duì)機(jī)器人定位；提出一種基于貪心策略處理包含中間節(jié)點(diǎn)集的最短路徑算法；提出了一種簡單但高效的局部路徑避障算法；以及處理機(jī)器人行走過程中所遇到的偏離航向、速度、方向等問題。本文所完成的工作以及貢獻(xiàn)詳細(xì)說明如下：
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3、P+MYSQL+IIS開發(fā)一套web上位機(jī)系統(tǒng)。主要用于工作人員查看機(jī)器人狀態(tài)、機(jī)器人位置；編寫代碼實(shí)現(xiàn)了Dijkstra最短路徑算法，即給定目的地后，系統(tǒng)能夠生成一條全局最短導(dǎo)航路徑；編寫代碼實(shí)現(xiàn)了基于貪心策略來處理中間節(jié)點(diǎn)集的最短路徑算法；可以通過可視化界面控制機(jī)器人前后左右運(yùn)動(dòng)；利用了多線程和非阻塞通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與上位機(jī)系統(tǒng)通信、傳輸全局導(dǎo)航路徑數(shù)據(jù)、機(jī)器人所在位置數(shù)據(jù)、控制機(jī)器人前后左右運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
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4、C++語言設(shè)計(jì)了一套移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航主體軟件系統(tǒng)。機(jī)器人主體采用了兩臺(tái)mini電腦，一臺(tái)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行局部路徑規(guī)劃的避障算法，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度和方向，以及運(yùn)行超寬帶定位算法。一臺(tái)處理ORB-SLAM算法和Kinect攝像頭數(shù)據(jù)，并將所得到的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)的形式傳遞給另一臺(tái)電腦。
　?。ㄈ┍疚慕Y(jié)合了ORB-SLAM定位算法和超寬帶定位算法各自的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出在地圖環(huán)境下不同位置采用不同的算法定位方法。機(jī)器人在直線行走時(shí)采用OR