溫室自主移動機器人平臺研究.pdf

1、可以在無人干預的情況下實現(xiàn)自動行走的移動機器人有著廣闊的發(fā)展前景。本文以研究適合在溫室內(nèi)自主運動的移動機器人為背景，搭建了自主移動機器人的本體，研究了自主移動機器人的定位、路徑規(guī)劃和激光導航技術。
　　本文首先指出了自動化溫室的特點，為滿足現(xiàn)代溫室發(fā)展需要，提出使用機器人技術來提高溫室的自動化程度從而提高溫室生產(chǎn)效率，并對實現(xiàn)“無人溫室”進行了展望。然后，根據(jù)溫室的結(jié)構和道路特點，基于之前自主搭建的輪式移動機器人及參考其它輪式移動

2、機器人的基礎上，重新搭建了一臺移動機器人walle，使其結(jié)構適合在溫室道路上自主行走。為了實現(xiàn)機器人在溫室內(nèi)從起始點到目標位置的自主行走，進行了定位、路徑規(guī)劃和激光導航方面的研究。定位是為了在機器人將要到達道路的分叉口并分辨出分叉口時，開始給機器人定位，使其行走的距離與此時計算的機器人與分叉口的距離相等，從而使機器人移動到分叉路口，為拐彎做好準備；路徑規(guī)劃是為了讓機器人在起始點和終點之間確定一條合適的行走路線，為機器人的行走做好準備；激

3、光導航是通過激光雷達來引導機器人沿著道路行走，不讓其誤入作物區(qū)。
　　在移動機器人的定位方面，本文提出了一種新型的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輪式移動機器人定位方法。在前期的神經(jīng)網(wǎng)絡訓練過程中，該方法以左右電機收到的脈沖數(shù)為輸入，以實測機器人幾何中心位移為輸出，訓練函數(shù)采用Bayesian規(guī)則，然后通過訓練好的網(wǎng)絡，由輸入直接就可得到輸出。在與最小二乘定位方法的實驗對比中，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的定位估計方法具有更高的定位精度和更小的均方誤差；在

4、路徑規(guī)劃方面，介紹了多種路徑規(guī)劃算法，其中詳細介紹了A*算法，考慮到實際應用中的情況，對其進行了改進和編程仿真；在激光導航方面，由于溫室內(nèi)的道路和環(huán)境都是結(jié)構化的，根據(jù)溫室內(nèi)的環(huán)境特點，本文提出了一種新的激光導航算法——基于單線激光雷達的溫室道路中心線跟蹤算法：首先通過單線激光雷達辨別出道路的中心位置，然后通過控制左右驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速來調(diào)整機器人的前進方向，從而實現(xiàn)自主導航，避免了機器人誤入作物區(qū)，該算法通過在walle移動機器人平臺上得到