一種球形移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、球形移動(dòng)機(jī)器人是近十年發(fā)展起來(lái)的一種移動(dòng)機(jī)器人，它的球形外殼將其所有的機(jī)械部件，控制系統(tǒng)及能源裝置包裹起來(lái)。它具有簡(jiǎn)單、緊湊、密封和靈活的特點(diǎn)及快速運(yùn)動(dòng)的能力，能夠全方位滾動(dòng)及零半徑拐彎。因此球形移動(dòng)機(jī)器人在軍事、民用和工業(yè)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。此項(xiàng)研究已成為智能機(jī)器人研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 但是，十多年來(lái)球形移動(dòng)機(jī)器人的研究仍然處于探索階段，離實(shí)際應(yīng)用相差甚遠(yuǎn)，其中主要原因之一是導(dǎo)航問(wèn)題尚未得到很好的解決。球形移動(dòng)機(jī)器人的精確控制

2、和智能化需要安裝大量的傳感器，全封閉與全方位運(yùn)動(dòng)是球形移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能上的優(yōu)點(diǎn)，但是另一方面這兩個(gè)特點(diǎn)使得傳感器的安裝與信息獲取變得困難，基于組合導(dǎo)航的自主運(yùn)動(dòng)不易實(shí)現(xiàn)。為此本文致力于這方面的研究。 本文首先根據(jù)球形移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了傳感器需求分析，論述了球形移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。然后介紹了球形移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的各組成部分。研究了光照條件變化對(duì)球形移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)