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文檔簡介
1、近年來,移動機器人導航已成為關(guān)注的熱點,其中定位技術(shù)、環(huán)境感知、路徑規(guī)劃是導航的關(guān)鍵技術(shù)。本文以移動機器人具體模型——智能小車為研究對象,從多傳感器信息融合的角度出發(fā),研究了智能小車的跟隨路徑導航和避障導航問題,主要內(nèi)容如下:
在介紹機器人發(fā)展史和移動機器人的基礎上,針對有引導路徑的環(huán)境,提出了一種基于小渡和數(shù)學形態(tài)學的方法計算導航參數(shù),采用攝像頭傳感器采集環(huán)境信息,實現(xiàn)移動機器人自主導航。運用小波對采集的圖像濾波和增強,
2、數(shù)學形態(tài)學濾波器去除路面雜質(zhì),得到僅有引導路徑的灰度圖像,將圖像二值化,利用基于數(shù)學形態(tài)學的方法提取路徑中心點,借助于加權(quán)最小二乘法計算導航參數(shù),仿真結(jié)果驗證了方法有較好的實時性和準確性。
在無引導路徑的環(huán)境下,為了實現(xiàn)機器人自主完成從起點無碰撞的到達目標點的任務,采用了視覺傳感器獲取環(huán)境信息,以柵格法為基礎描述整體環(huán)境,提出一種搜索樹算法設計全局路徑。在機器人前行過程中,通過超聲波、里程計傳感器不斷感知周圍局部環(huán)境信息并
3、進行自定位,利用基于模糊邏輯的多傳感器信息融合,將局部信息與全局信息進行融合,根據(jù)環(huán)境類型設計避障算法。實驗結(jié)果驗證了算法能較好的實現(xiàn)機器人在未知環(huán)境中的自主避障與導航。
設計了以ARM9為主控平臺。具有多傳感器的智能車自主導航控制實驗系統(tǒng),主要由驅(qū)動模塊、導航模塊、車體轉(zhuǎn)動角控制模塊、傳感器模塊和無線通信模塊組成。為了驗證上述算法的有效性和可行性,將算法應用于實驗系統(tǒng),實驗結(jié)果表明所設計系統(tǒng)和算法能夠滿足自主導航功能,達
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