基于GPS的蘋果采摘機器人移動平臺的導(dǎo)航研究.pdf

1、在移動機器人的研究當(dāng)中，機器人的精確定位是當(dāng)前研究的一個熱點問題。而利用GPS對移動機器人進行導(dǎo)航是目前移動機器人自主導(dǎo)航應(yīng)用中最廣泛的技術(shù)手段之一，由于差分GPS技術(shù)的出現(xiàn)，使得GPS的定位精度有了質(zhì)的飛躍。本課題正是基于實時動態(tài)差分GPS（Real-Time-Kinematic-GPS）所進行的移動機器人的導(dǎo)航研究，硬件平臺主要由上海華測導(dǎo)航技術(shù)有限公司提供的高精度RTK-GPS以及北京博創(chuàng)興盛科技有限公司提供的全地形、全天候智能移

2、動機器人平臺——旅行家四號，課題主要針對的是蘋果的果園環(huán)境，在操場上進行初期的模擬試驗，利用Windows操作系統(tǒng)，通過VisualC++6.0設(shè)計自主導(dǎo)航系統(tǒng)，實現(xiàn)移動機器人在果園環(huán)境下的路徑跟蹤和自主導(dǎo)航過程。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　 第一、通過上位機串口通信程序的設(shè)計，實現(xiàn)了對于GPS信號和姿態(tài)傳感器信號的數(shù)據(jù)的接收、解析和處理，將解析獲取的經(jīng)緯度信息和航向角信息送至程序的數(shù)據(jù)中心進行綜合處理，轉(zhuǎn)換成下位機的運

3、行指令，最終通過串口控制移動機器人的運動過程。
　　 第二、實現(xiàn)了移動機器人準確的路徑跟蹤。通過多次的試驗，分析導(dǎo)航過程中存在的問題和導(dǎo)航誤差產(chǎn)生的原因，在試驗中改進控制參數(shù)和算法，并經(jīng)過不同試驗條件下的對比，得出實現(xiàn)準確的路徑跟蹤的主要方法。
　　 第三、建立了移動機器人小車的幾何學(xué)模型，并引入了卡爾曼濾波的算法，對GPS信號和姿態(tài)傳感器的信號進行了濾波處理，提高了所接收到的傳感器信號的穩(wěn)定性和精確性，從而提高了移動機