基于ROS的室内全向自主导航机器人研究

发布时间：2021-01-16 04:59

　　随着机器人技术的不断发展,各类智能机器人不断涌现。其中,室内的轮式自主导航机器人已广泛应用于仓储物流、智能家居、资源勘探等多个领域。然而室内导航场景较为复杂,非全向轮机器人由于其运动学模型存在多种约束,应用效果并不理想,同时传统的ROS导航系统依然存在准确性和适用性较差的问题。因此,本文针对室内环境下导航机器人的发展现状,研究基于ROS操作系统的全向导航机器人。本文的主要工作如下:1.研究了室内导航机器人发展现状及ROS发展现状,对室内全向导航机器人进行系统建模。对全向导航机器人的基本框架进行设计,研究了相关的运动模型、传感器模型、坐标系转换、地图模型。2.分析了常用的室内SLAM算法及定位算法。针对常用的SLAM算法过于依赖里程计精度或雷达帧率的问题,最终选用Cartographer作为室内建图算法,它通过闭环检测有效减小累积误差,使用成本较低的雷达也可以达到很好的效果。在室内定位中研究了基于粒子滤波的概率定位算法,并进行仿真分析。为了给建图和定位提供精确的里程计信息,本文基于EKF搭建了编码器融合IMU的里程计。3.分析了常用的机器人路径规划算法及轨迹平滑算法。针对传统的全局路径规... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

国外轮式室内机器人

国外非轮

ROS导航系统

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Hough变换的激光SLAM几何特征地图提取方法[J]. 李万莉,王文佳.  机电一体化. 2018(07)
[2]工业机器人结构与控制耦合的集成设计方法[J]. 白克强,刘知贵,王营通.  科技导报. 2018(09)
[3]基于麦克纳姆轮的全向AGV控制研究[J]. 蒋睿杰,穆平安.  电子测量技术. 2018(08)
[4]针对复杂环境的模块化栅格地图构建算法[J]. 秦玉鑫,张高峰,王裕清.  控制工程. 2016(10)
[5]基于IPOPT算法的冒口尺寸优化[J]. 沈旭,周建新,王瞳,殷亚军.  特种铸造及有色合金. 2016(07)
[6]智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 周济.  中国机械工程. 2015(17)
[7]智能家庭扫地机器人设计原理研究与分析[J]. 薛慧心.  信息技术. 2014(11)
[8]工业4.0和智能制造[J]. 张曙.  机械设计与制造工程. 2014(08)
[9]自主移动机器人室内定位方法研究综述[J]. 高云峰,周伦,吕明睿,刘文涛.  传感器与微系统. 2013(12)
[10]基于RSSI的机器人室内卡尔曼滤波定位算法研究[J]. 安雷,张国良,汤文俊.  计算机工程与应用. 2012(08)

硕士论文
[1]基于SLAM的室内移动机器人导航技术研究[D]. 李想.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于LPV模型非线性预测控制的精细化建模及精确求解[D]. 陈垣君.浙江大学 2015
[3]基于拓扑地图的AGV智能路径规划技术研究[D]. 郭丽晓.浙江大学 2013



本文编号：2980197