版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、目前,智能機器人正在被廣泛應用在搜索、援救、軍事戰(zhàn)爭、采礦、科學探索、法律執(zhí)行、醫(yī)療救護等一系列關系國計民生的關鍵領域。如今它們已不僅僅是一種工具,而是人類生活的助手、工作的搭檔,發(fā)揮著日益重要的作用。環(huán)境問題已經(jīng)成為當今世界一個全球化問題,然而環(huán)境是否被污染、污染程度如何,都需要由實驗數(shù)據(jù)來評定,這就需要進行現(xiàn)場觀測。在大范圍惡劣環(huán)境中,第二代機器人無法工作,監(jiān)測船也難以到達,此時就需要有一種智能探測機器人。 本文正是基于上述
2、需求,研究了近海智能探測機器人的軟硬件實現(xiàn)及導航算法。近海智能探測機器人能夠實現(xiàn)自主避障、自主導航、錯誤報警和自救等功能,同時工作人員擁有機器人優(yōu)先控制權,可以通過工作站發(fā)送指令控制機器人,以便在機器人無法做出判斷或遇到意外情況時給予指示,更好地完成全方位探測。 近海智能探測機器人系統(tǒng)是一個軟硬件相結合的平臺。硬件系統(tǒng)包括:中央控制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、避障系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。聲納在本系統(tǒng)中發(fā)揮重要
3、作用,一方面,通過聲納可以探測深度信息,進而實現(xiàn)海底地形重建;另一方面,聲納可以識別障礙物,協(xié)助實現(xiàn)機器人自主避障。視覺傳感器將捕獲數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳丝刂葡到y(tǒng)(即機器人中心控制系統(tǒng))進行處理,然后壓縮發(fā)送到工作站,在工作站可實現(xiàn)海底視覺地圖重構。本文分模塊對硬件系統(tǒng)進行了詳細介紹,并給出部分電路的電路圖。軟件系統(tǒng)包括:操作系統(tǒng)、驅動程序和應用軟件,操作系統(tǒng)是底層軟件,本系統(tǒng)中采用LINUX操作系統(tǒng),通過對LINUX內(nèi)核剪裁,編譯適合本系統(tǒng)
4、的內(nèi)核;驅動程序是軟硬件之間的橋梁,應用程序通過驅動程序才能訪問硬件設備;應用軟件包括服務器端控制系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng),客戶端系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)和各子系統(tǒng)應用軟件。 智能機器人一個重要特征就是能實現(xiàn)自主導航,導航技術是移動機器人實現(xiàn)完全自主的關鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)環(huán)境信息的完整程度、導航指示信號類型、導航地域等因素不同,可將移動機器人的導航方式分為航跡推算導航、慣性導航、地圖導航、主動信標導航、路標導航、GPS導航、視覺導航和其它方式導航
5、。本系統(tǒng)采用GPS/DR(航位推算)組合導航,由于GPS精度限制,近海智能探測機器人定位精度只能達到十到二十米,為提高GPS定位精度,本系統(tǒng)將航位推算與GPS導航相結合。同時本文研究了UPF(無跡粒子濾波)算法,并對算法進行改進后運用于GPS/DR導航,在實驗結果中證明了算法有效。 本論文分五大部分對系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)及導航算法進行了介紹。第一部分介紹了本課題的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及本課題的實際應用價值,第二部分介紹了近海智
6、能探測機器人的硬件架構并詳細介紹了各個子系統(tǒng)的硬件選型及電路實現(xiàn)。第三部分介紹了系統(tǒng)的軟件架構,分三個層次介紹了軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)。第四部分介紹了系統(tǒng)的導航算法,并在實驗結果中驗證了算法有效性。第五部分對論文內(nèi)容進行了總結,并根據(jù)目前相關技術的發(fā)展趨勢、研究現(xiàn)狀做出展望。 作者參與了近海智能探測機器人硬件選型、電路圖繪制、PCB板繪制等工作;參與了嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核升級、驅動程序開發(fā)、串口應用程序設計等工作;研究了無跡粒子濾波,并對
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 碼垛機器人示教盒系統(tǒng)軟硬件設計.pdf
- 小型雙體負壓機器人軟硬件設計.pdf
- 循跡機器人控制系統(tǒng)的軟硬件設計.pdf
- 自動白平衡算法研究及軟硬件實現(xiàn).pdf
- 互譜算法的軟硬件實現(xiàn).pdf
- 智能輪式機器人平臺軟硬件設計和系統(tǒng)控制.pdf
- 熱量表中相關算法研究及軟硬件實現(xiàn).pdf
- 導航數(shù)據(jù)處理器的軟硬件設計及實現(xiàn).pdf
- 仿生機器魚建模與軟硬件實現(xiàn)的研究.pdf
- mpeg4算法研究及基于dsp的軟硬件實現(xiàn)
- 足球機器人軟硬件架構和動態(tài)環(huán)境下實時避障方法研究.pdf
- JPEG編碼算法的軟硬件模塊綜合實現(xiàn)及分析.pdf
- 軟硬件協(xié)同綜合算法研究.pdf
- 《dsp》課程設計-iir算法的軟硬件實現(xiàn)
- 機器人導航POMDP算法研究.pdf
- 二軟硬件
- 雷達-紅外復合探測系統(tǒng)信息融合算法軟硬件開發(fā).pdf
- 低功耗軟硬件劃分算法研究.pdf
- 基于軟硬件協(xié)同處理的輪式機器人平臺設計.pdf
- 智能公交卡終端軟硬件的設計與實現(xiàn).doc
評論
0/150
提交評論