智能跟随多功能载运车的研究

发布时间：2021-12-17 14:16

　　随着移动机器人技术的发展,越来越多的服务机器人应用在社会生产和生活中。本文设计了一种基于手机客户端的可自主跟随载运车,可以用来帮助特殊人群（如老人、残疾人等）搬运物品。本课题设计的自主跟随载运车具有两种工作模式:自动模式和手动模式,工作模式的切换由手机端控制。在自主跟随模式下,手机端软件根据目标人物的运动状态使用行人航迹推算的方法获取目标位置,并通过Wi-Fi通信的方式将目标运动路径发送给载运车控制器,控制载运车自主移动。在手动模式下,用户直接操作手机APP软件控制载运车的前进、后退、转向等。（1）通过对自主跟随系统的需求分析进行了整体方案设计,对手机端导航算法和载运车路径规划算法进行了分析研究。基于行人航迹推算算法设计了载运车自主导航方案,针对行人航迹推算的步伐判断、步长估计和方位检测三个步骤中的各自不同的算法进行了对比分析。基于人工势场法的路径规划原理,并根据本课题的实际应用,提出了基于目标历史路径动态选择目标临时位置作为引力场的方法,提高了人工势场法的应用能力。（2）对手机端软件进行了设计。利用Android Studio软件设计平台完成了包括界面设计、传感器监测、航迹推算以及通... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－４?—个复步周期??

最能体现类正弦波波形特征的位置在腰部，同时，在人体三个方向轴中，都??具有周期性变化的规律，但是最符合类正弦波波形特征的加速度是垂直向。??图２－５中，我们使用线性加速度来表示三个方向的加速度，线性加速度就是传??感器各个方向的加速度值，经过高通滤波器，排除重力加速度干扰得到的值，使??用线性加速度可以使我们排除重力的干扰，能够真实观察到行人移动过程中三个??方向的实际加速度。但是由于行人在移动的过程中，不可避免的会产生轻微的抖??动，另一方面，传感器精度不够，传感器数据也经常会叠加噪声，会出现图中标??识的伪波峰与伪波谷。再者，行人运动时，手机放置位置的不固定，会造成三个??方向信号并不如上所说的那样，产生周期性的变化，所以波峰检测法的关键问题??在于如何避免伪波峰的干扰，提高算法在手机处于不同位置时的适应性，减少计??步的误判

磁力计测量到的设备坐标系中Ｘ、Ｙ、Ｚ三个轴上的磁场，通过转换矩阵投影到全??局坐标系中，然后利用全局坐标系中Ｘ和Ｙ轴上的磁场强度来计算航向。设备坐??标系如图２－８所示［３２］。??—————？?ｘ??图２－８设备坐标系（Ａｎｄｒｏｉｄ官方提供）??Ｆｉｇ．２－８?Ｄｅｖｉｃｅ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ｓｙｓｔｅｍ?（ｏｆｆｉｃｉａｌｌｙ?ｐｒｏｖｉｄｅｄ?ｂｙ?Ａｎｄｒｏｉｄ）??１８??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]依据移动终端和机器视觉的机器人路径跟随控制方法研究[D]. 张江钰.湖北工业大学 2016
[2]机器人人体识别与跟随控制系统[D]. 蔡剑钊.华南理工大学 2014
[3]室内定位系统中的行人航迹推算研究[D]. 王克己.北京邮电大学 2015



本文编号：3540294