實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著傳感器等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，智能機(jī)器人在服務(wù)行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，并受到企業(yè)界和商業(yè)界的重視。本論文以國家863高技術(shù)項(xiàng)目《助老/助殘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究》的子課題《實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人》為背景，對實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人的導(dǎo)航技術(shù)包括定位、軌跡規(guī)劃、運(yùn)動控制等技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)現(xiàn)。
　　 本文首先根據(jù)陪護(hù)機(jī)器人的傳感器數(shù)量少、測量范圍小、精度低的條件選擇了適合其定位的方案，即采用基于視覺初始定位的粒子濾波自定位的方法，充分利用視覺信息使機(jī)器

2、人能快速確定自身在全局環(huán)境中的大概位置，然后采用粒子濾波算法對機(jī)器人運(yùn)動過程中的位姿進(jìn)行估計(jì)。為了提高定位精度和加快定位過程中粒子的收斂速度，本文分別對影響粒子濾波定位結(jié)果的觀測模型數(shù)據(jù)匹配和重采樣算法進(jìn)行了研究，觀測模型中采用了聲納信息與光電傳感器信息數(shù)據(jù)融合提取環(huán)境中的直線模型的方法，增加了數(shù)據(jù)匹配的豐富程度。經(jīng)過對多項(xiàng)式重采樣、殘差重采樣、分層重采樣和系統(tǒng)重采樣算法的研究和分析最終選擇殘差重采樣算法作為粒子濾波算法的重采樣算法。實(shí)

3、驗(yàn)表明，傳感器數(shù)據(jù)融合提取環(huán)境直線模型的方法能提高位姿估計(jì)準(zhǔn)確度；而殘差重采樣算法保證了定位過程中位姿估計(jì)的穩(wěn)定性。
　　 隨后針對陪護(hù)機(jī)器人的運(yùn)動控制方式對運(yùn)動誤差補(bǔ)償和軌跡規(guī)劃進(jìn)行了研究。針對任意方向路徑，為了提高機(jī)器人的運(yùn)動精度，本文對運(yùn)動過程中的誤差進(jìn)行了測量和分析，并提出了誤差補(bǔ)償?shù)姆桨?，?shí)驗(yàn)結(jié)果表明誤差補(bǔ)償確實(shí)提高了機(jī)器人的運(yùn)動精度。為了使機(jī)器人快速、平穩(wěn)地運(yùn)動到目標(biāo)點(diǎn)，本文對路徑的關(guān)鍵點(diǎn)連接段進(jìn)行圓弧化的處理，并對