基于ROS的全向移动机器人系统设计与实现

发布时间：2017-12-07 18:07

  本文关键词：基于ROS的全向移动机器人系统设计与实现

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【摘要】：近些年来,伴随着人工智能技术、计算机与传感器技术、电子信息工程技术等新型技术的快速发展,智能机器人技术也得到了突飞猛进的发展,并迎来了产业化的黄金阶段。通信技术水平的提高推动了物联网技术的广泛应用,再次为机器人技术应用领域的发展注入新活力。物联网技术与机器人技术的相互融合,在智能家居、安防等领域表现出前所未有的巨大前景,将会成为机器人技术发展进步的一个比较大的发展趋势。本文从机器人的物联网应用角度出发,设计了一套基于ROS机器人操作系统的移动机器人控制平台。本文所设计的平台融合了机器人技术与物联网技术,从而实现了两种关键技术的交叉融合与优势互补。机器人平台架构采用低耦合的分层控制理念,包括以物联网服务为核心的应用层、以ROS机器人操作系统为核心的信息决策与处理层以及负责机器人运动控制的嵌入式底层,具有易于维护、低成本、可复用等优点。本文阐述了一个完整的移动机器人系统所需要实现的感知、定位、认知与决策、以及运动控制这四大模块,介绍了移动机器人所需要的传感器种类、及其工作原理以及传感器数据预处理方法;通过多传感器信息融合技术来实现机器人的即时定位与地图构建;利用云服务向机器人终端发布控制命令,并获取机器人传感器信息,机器人根据所获得的来自应用层的控制命令以及机器人当前的位姿状态来进行运动规划与决策;最终将决策信息交由负责运动控制的执行器来完成动作。本文详细介绍了以上几个功能模块的硬件设计思路,软件设计流程,以及相关的算法原理。为了验证移动机器人平台的实用性,本文还进行了一系列实验与测试,通过具体的实验效果论证了本移动机器人平台设计理念的可行性。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

【参考文献】

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本文编号：1263266