移動機器人的避障導航與移動機械手的容碰控制.pdf

1、機器人在各式各樣的工業(yè)生產中得到了廣泛的應用，比如汽車制造業(yè)、集成電路制造業(yè)以及其它很多大批量生產的制造業(yè)等；大多數的這類應用都是在高度受限的結構化環(huán)境中進行的。然而，對一些需要機器人與人相處的應用來說，尤其在服務業(yè)領域方面，對環(huán)境的這種嚴格假設就顯得很不合理；當機器人應用于這些領域時，機器人往往需要運動于諸如辦公室、醫(yī)院等密集和動態(tài)環(huán)境中，對具有不同物理特性的物體進行操作并通過與人們的交互來完成一定的任務。因此，對移動機器人和移動機械

2、手的研究近年來已經引起了人們越來越多的重視。本文主要圍繞著兩個方面進行研究：移動機器人的避障導航和移動機械手的容碰控制。
　　在第一部分研究內容中，提出了一種基于同時發(fā)射聲納環(huán)進行障礙檢測并采用動態(tài)窗口法進行運動規(guī)劃從而實現快速障礙回避的避障導航系統。聲納環(huán)的同時發(fā)射會造成兩種類型的串話干擾：直接路徑串話干擾和間接路徑串話干擾。為了去除串話干擾導致的錯誤數據，本系統通過基于神經網絡模式識別的過濾方法以及運動映射直方圖方法來對其進行

3、處理，并最終在由24個聲納傳感器組成的聲納環(huán)上實現了66Hz的全景掃描。實際的導航實驗表明，該避障導航系統適用于室內未知環(huán)境下的移動機器人高速導航。
　　在第二部分研究內容中，針對處在人-機共生環(huán)境中的移動機械手，提出了一種新的由混合關節(jié)和遮蓋有柔性材料連桿組成的物理實體模型來作為移動機械手與人類發(fā)生碰撞時對人類進行保護的安全結構。當發(fā)生意外的碰撞時，混合關節(jié)可以通過主動/被動模式的切換來有效地削弱碰撞產生的沖擊力。但與此同時，機