移動機器人導航關鍵技術的研究與實現.pdf

1、移動機器人在幫助社會產生巨大效益的前提之一就是它能夠自主操作，不受到人為參與。其核心技術之一就是自主導航。自主導航是移動機器人在預先已知或者未知地圖環(huán)境的情況下，從一個地點自主導航到另外一個地點來完成人們給機器人預先安排的任務。機器人從一個地點行走到另外一個地點需要考慮的問題有三個，包括機器人所在地圖環(huán)境中的位置、機器人所到達的目的地、機器人如何到達指定地點。以上三個問題實際上就是導航系統(tǒng)三大內容：地圖創(chuàng)建，機器人定位，路徑導航。本論文

2、是以水利水電行業(yè)電力智能巡檢機器人項目的研發(fā)為基礎，其重點研究的是機器人移動導航技術的實現。其中包括對地圖環(huán)境的建模，主要采用拓撲地圖抽象表示機器人導航所在的環(huán)境信息；采用ORB-SLAM和超寬帶結合定位方法對機器人定位；提出一種基于貪心策略處理包含中間節(jié)點集的最短路徑算法；提出了一種簡單但高效的局部路徑避障算法；以及處理機器人行走過程中所遇到的偏離航向、速度、方向等問題。本文所完成的工作以及貢獻詳細說明如下：
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3、P+MYSQL+IIS開發(fā)一套web上位機系統(tǒng)。主要用于工作人員查看機器人狀態(tài)、機器人位置；編寫代碼實現了Dijkstra最短路徑算法，即給定目的地后，系統(tǒng)能夠生成一條全局最短導航路徑；編寫代碼實現了基于貪心策略來處理中間節(jié)點集的最短路徑算法；可以通過可視化界面控制機器人前后左右運動；利用了多線程和非阻塞通信機制實現機器人與上位機系統(tǒng)通信、傳輸全局導航路徑數據、機器人所在位置數據、控制機器人前后左右運動數據。
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4、C++語言設計了一套移動機器人導航主體軟件系統(tǒng)。機器人主體采用了兩臺mini電腦，一臺控制機器人運動，進行局部路徑規(guī)劃的避障算法，控制機器人運動速度和方向，以及運行超寬帶定位算法。一臺處理ORB-SLAM算法和Kinect攝像頭數據，并將所得到的數據通過以太網的形式傳遞給另一臺電腦。
　　（三）本文結合了ORB-SLAM定位算法和超寬帶定位算法各自的優(yōu)點，設計出在地圖環(huán)境下不同位置采用不同的算法定位方法。機器人在直線行走時采用OR