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《河北工业大学》 2004年
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智能移动机器人及其基于行为控制技术研究

徐江伟  
【摘要】: 随着机器人的应用范围的不断拓宽,机器人所面临的工作环境也越来越复杂,往往是未知的、动态的、非结构化的,所以,要在这种环境下实时地完成各种任务,就对机器人的控制提出了新的挑战。在中科院沈阳自动化所机器人学重点开放实验室“基于视觉感知的机器人行为控制技术研究”(项目编号:RL2002002)项目的支持下,本文对移动机器人的行为控制进行了较为系统的研究,提出了基于视觉和超声波信息的机器人行为控制策略。本文的主要工作和创新点包括: 详细地研究、总结了移动机器人及其控制技术的现状,对当前的国内外移动机器人的发展进行了分析和展望。 通过对基于行为机器人控制技术的研究,对机器人基于行为控制技术的进展进行了综述,并提出、设计了一种用于移动机器人完成多目标任务的行为控制系统。本文提出的移动机器人控制方案,将视觉信息和超声波信息同时用于了机器人感知,并结合在实际环境中的情况,将基于行为控制融合进模糊控制的思想中,将移动机器人的多个行为实现在模糊决策和基于优先度的行为决策中,并且通过视觉信息使机器人能够完成面向目标的任务。 自行研制了RIRA移动机器人,其硬件系统包括驱动模块、无线通讯模块、感知模块等。RIRA移动机器人的转向机理是履带式车辆的运动方式。在RIRA移动机器人自身负重能力有限的情况下,成功地实现了自主式移动机器人的无线控制,从而确保了机器人的自主性。 设计了RIRA移动机器人的感知系统,包括超声波传感器和视觉传感器两大模块。RIRA移动机器人采用了多路超声波传感器组合,使用了两款可测不同距离超声波传感器,用于消除超声波传感器的盲区问题,保证检测到尽可能完全的障碍物信息。另外RIRA移动机器人采用了Sony EVI-D31 PTZ摄像头,自主研制了其单片机控制软件,成功地实现了计算机串口控制,从而有效拓宽了该摄像头应用范围,成功地用于了机器人领域,大大的扩展了机器人的视觉功能。 最后进行了仿真和实验,并对结果进行了分析。运用MATLAB语言进行了三输入两输出模糊控制器的设计,在移动机器人仿真平台MOBOTSIM上进行了仿真实验。然后把控制策略在RIRA移动机器人上进行了大量实验验证。结果表明,本文提出的方案是一种移动机器人在未知环境中进行目标搜寻的有效控制技术。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP242

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【相似文献】
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1 本报记者 刘一博 张雯婧;“蓝领之王”是怎样炼成的[N];天津日报;2013年
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4 王海英;智能优化算法研究及其在移动机器人相关技术中的应用[D];哈尔滨理工大学;2007年
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8 姜健;多移动机器人协作方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 林吉良;移动机器人故障诊断与容错控制的研究[D];浙江大学;2009年
10 邹小兵;移动机器人原型的控制系统设计与环境建模研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高荣山;μClinux环境下嵌入式系统在移动机器人上的研究与应用[D];中国海洋大学;2005年
2 戈新良;基于多种传感器信息融合的移动机器人的环境辨识[D];河北工业大学;2003年
3 阮国强;移动机器人无线编程遥控系统[D];华中科技大学;2006年
4 董彩玉;移动机器人自主导航与定位技术[D];河北工业大学;2007年
5 汤永红;多运动状态的移动机器人结构设计及仿真[D];河北工业大学;2007年
6 赵吉涛;基于嵌入式系统的移动机器人数字路标识别[D];燕山大学;2012年
7 曹国超;不同路况下移动机器人的运动分析及其跟踪技术[D];河北工业大学;2013年
8 涂俊杰;多变环境下移动机器人智能控制方法的研究[D];北方工业大学;2014年
9 倪晓清;基于视觉与激光的移动机器人环境识别研究[D];苏州大学;2013年
10 姚辰;基于视觉的移动机器人人体检测算法研究[D];武汉理工大学;2013年
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