基于ROS的家庭陪护机器人系统设计

发布时间：2024-06-04 19:10

　　如今,我国人口呈现出老龄化的趋势,老人陪护问题日益突出;另外,独生子女缺少陪伴也成为大多数家庭存在的问题。随着机器人技术的发展,陪护机器人逐渐进入大众的家庭中,解决了老人与儿童的陪护问题,改变了人们的生活方式。本文基于ROS设计了家庭陪护机器人系统,使陪护机器人的建图与导航功能更快更精准,语音交互功能更加丰富智能,以此满足人们的陪护需求。本文主要工作为:(1)系统的总体设计。总体设计分别从系统框架设计、机器人模型设计、硬件平台设计与ROS架构分析进行阐述。系统框架给出了总体设计思路,将系统分为控制层、功能层和硬件层;机器人模型设计包括机器人系统模型、传感器观测模型、机器人URDF模型的设计;硬件平台设计主要完成器件的选型与机器人的整体搭建;ROS架构分析主要通过系统架构、通信机制与常用组件进行阐述。(2)SLAM与导航设计。SLAM设计采用对RBPF-SLAM改进的Gmapping算法,通过改进建议分布和自适应重采样减少粒子个数并解决粒子退化问题。导航设计包括定位与路径规划。定位采用自适应的蒙特卡洛算法,保证定位的精度的同时提高反应速度。路径规划设计包括全局路径规划和局部路径规划,全局...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1Care-O-bot4机器人日本早稻田大学的教授花费七年的时间

第1章绪论21.2国内外研究现状在家庭陪护机器人的研究上，国外发达国家的发展较为超前，在家庭陪护机器人方面的发展与普及程度上居于国际领先地位。德国一家公司发布了一款为行动不方便的老年人或残疾人设计的陪护机器人Care-O-bot4，外观图如图1.1所示，其具有为使用者送食物、帮助....

图1.2Pepper机器人间，打造了一款“TWENDY-ONE”陪护机器人，

第1章绪论21.2国内外研究现状在家庭陪护机器人的研究上，国外发达国家的发展较为超前，在家庭陪护机器人方面的发展与普及程度上居于国际领先地位。德国一家公司发布了一款为行动不方便的老年人或残疾人设计的陪护机器人Care-O-bot4，外观图如图1.1所示，其具有为使用者送食物、帮助....

图1.3TWENDY-ONE机器人

第1章绪论3图1.3TWENDY-ONE机器人与国外发达国家相比，国内的家庭陪护机器人发展相对较晚，整体水平也相对较低。但随着国家发布了“863”计划之后，国内机器人技术的发展势如破竹，其中陪护机器人产业的发展极其迅速。北京游尔公司发布了智能陪护机器人YOBY，其具有互动娱乐、表....

图2.3URDF模型结构图

第2章系统总体设计8标签。其基本语法为：<robotname=“<robot_name>”><link>……</link><joint>……</jonit></robot>④<gazebo>标签。该标签主要用于描述机器人模型应用于Gazebo中仿真时需要的参数，例如Gazebo插....

本文编号：3989052