收藏本站
《武汉理工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于超声波测距技术的自主式移动机器人导航系统研究

胡劲草  
【摘要】: 为了赋予移动机器人智能导航的能力,本文针对基于超声波传感器导航的移动机器人相关的几个关键技术:利用超声波测距、简单物体识别,机器人定位,路径规划等进行了研究。 本文的开始部分首先概述了国内外移动机器人领域研究的成果,并对移动机器人领域研究的热点问题进行了分析。详细描述了超声波传感器的相关特性,同时详细的分析了超声波传感器的测距原理和在智能吸尘机器人中选用超声波传感器的因素分析。 文章的第二部分针对移动机器人提出了一种沿墙导航控制算法,并详细的描述了基于超声波测距的沿边走路径规划导航算法的实现;算法首先对机器人自身进行定位并对室内环境中墙的形状进行分类,并针对每一类型的墙设计相应的控制策略。然后在移动机器人运动过程中,基于有限状态地实现移动机器人沿墙状态的转移,从而使移动机器人采用不同的控制策略控制其运动。 本文的第三部分在完成移动机器人总体方案设计的基础上,针对这种移动机器人的特点,考虑到超声导航技术的应用,采用DSP-TMS320F2812为主控单元,实现该机器人控制系统的开发设计,除对机器人各种运动自动控制外,还具有多路超声波信号发射、接收和分析处理(包括定位、路径规划等)等功能,并具有无线通信的能力。为后续研究提供必要的平台。并利用仿真软件对超声导航移动机器人的系统性能进行测试,开展了移动机器人在室内环境下的导航仿真实验,证实了本文研究的有效性。 在结尾部分对全文的工作进行了总结,并对基于超声导航的移动机器人研究领域的一些问题进行了展望。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

知网文化
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘满禄;张华;胡天链;;改进的人工势场法用于移动机器人导航[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 张译;煤矿救援机器人轨迹跟踪研究[D];西安科技大学;2011年
2 刘云超;柔性机械手定位系统的研究[D];天津工业大学;2008年
3 梁焕兵;基于RFID和超声波传感器的移动机器人研制及导航研究[D];武汉理工大学;2009年
4 王晓娟;基于多传感器信息的移动机器人定位研究[D];浙江大学;2010年
5 马育林;智能车自主驾驶控制系统研制与试验[D];武汉理工大学;2010年
6 段凌飞;六自由度教学机器手臂控制系统的研究[D];中南大学;2010年
7 郭磊;户外自主轮式机器人磁导航系统研究[D];重庆大学;2012年
8 贾宏宇;Camera Link大幅面扫描仪的光电控制系统设计与实现[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 郑向阳,熊蓉,顾大强;移动机器人导航和定位技术[J];机电工程;2003年05期
2 冯申珅,朱世强,龚华锋,刘瑜;智能吸尘机器人控制系统的设计[J];机电工程;2004年04期
3 贾莉娜;高精度的超声波测距系统在移动机器人导航方面的应用[J];计量与测试技术;2004年09期
4 童峰,许天增;一种移动机器人超声波导航系统[J];机器人;2002年01期
5 李群明,熊蓉,褚健;室内自主移动机器人定位方法研究综述[J];机器人;2003年06期
6 王栋耀,马旭东,戴先中;基于声纳的移动机器人沿墙导航控制[J];机器人;2004年04期
7 朱世强,刘瑜,庞作伟,金波;自主吸尘机器人的研究现状[J];机器人;2004年06期
8 吕永刚,谢存禧;移动机器人的导航与路径规划的研究[J];机电工程技术;2004年01期
9 杨东勇,蒋静坪;基于超声波测距的机器人局部导航[J];仪器仪表学报;2003年S2期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张海鹰;王昉;;基于超声波的室内移动机器人贴地障碍物检测[J];船电技术;2012年01期
2 胡劲草;;室内自主式移动机器人定位方法研究[J];传动技术;2006年04期
3 章小兵;宋爱国;唐鸿儒;;基于单接收头的超声波多目标测距[J];传感技术学报;2007年05期
4 唐颖;张凡;郭勇;;移动机器人的超声波测距传感器设计[J];传感技术学报;2010年11期
5 陈小宁;黄玉清;杨佳;;多传感器信息融合在移动机器人定位中的应用[J];传感器与微系统;2008年06期
6 李传格;韦巍;;助行机器人导航与远程监护系统的设计与实现[J];传感器与微系统;2011年10期
7 胡劲草;;室内自主式移动机器人定位方法[J];传感器世界;2006年11期
8 林丹;;一种室内清洁机器人返回路径规划算法[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2010年01期
9 徐立新;管玉玲;李海玉;;机器人控制算法的研究[J];电脑编程技巧与维护;2012年06期
10 吴琳;;计算机视觉导航综述[J];电脑知识与技术;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 王福忠;刘海波;余发山;;基于双目立体视觉的移动机器人避障策略研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 刘海波;董玉杰;王福忠;牛满仓;;基于单目视觉的移动机器人导航算法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
3 斯日古楞;李海滨;包长春;;基于模糊控制的移动机器人路径规划研究[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
4 ;Design of Humanoid arena contest Robot and Reform of undergraduate creative experiments[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(上册)[C];2010年
5 陈熙;王力超;陆起涌;;基于全局视觉的智能吸尘器的识别与跟踪设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
6 杜振军;曲道奎;徐方;贾凯;;基于超声波传感器的移动机器人环境建模方法研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
7 尚留记;王硕;;导航技术及其在水下仿生机器人中的应用综述[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
3 尹晓红;自动引导车运动分段控制技术研究[D];合肥工业大学;2011年
4 谢丽萍;基于拟态物理学的全局优化算法设计及性能分析[D];兰州理工大学;2010年
5 王宏;煤矿机器人激光雷达与惯性传感器导航理论及实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
6 姚振静;超声扩频测距脉冲编码激励与渡越时间估计[D];天津大学;2010年
7 吕晓玲;基于听觉信息的机器人声源定位技术研究[D];河北工业大学;2010年
8 陈涛;基于机器人听觉系统的声源目标定位研究[D];河北工业大学;2011年
9 程磊;多移动机器人协调控制系统的研究与实现[D];华中科技大学;2005年
10 史恩秀;轮式移动机器人的运动控制及定位方法研究[D];西安理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柴红霞;移动机器人在SLAM中数据关联方法的研究[D];大连理工大学;2010年
2 赵亮;基于SIFT快速算法的单目立体视觉应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 钟文斌;基于ZigBee的井下搜救机器人定位算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 马道明;AGV视觉导航系统的研究[D];昆明理工大学;2010年
5 李传格;助行机器人辅助导航系统的设计[D];浙江大学;2011年
6 崔壮平;基于多传感器的吸尘机器人避障技术研究[D];浙江大学;2011年
7 邓峰;移动机器人双目视觉导航技术研究[D];沈阳大学;2010年
8 徐亮;室内清扫机器人的路径规划研究[D];中原工学院;2011年
9 张伟刚;室内自主机器人路径规划技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 何宁强;基于多传感器信息融合的移动机器人室外导航研究[D];北方工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张奇,严莉莉,吴筱苏;基于DSP的AGV运动控制系统设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年02期
2 张京;;基于DriverStudio的Windows 2000设备驱动程序[J];兵工自动化;2006年09期
3 张新予;匡以顺;;多自由度墙体喷涂机器人机构设计[J];兵工自动化;2009年06期
4 杨瑞宁;安志勇;曹维国;向阳;刘立欣;;光学瞄具出瞳直径、出瞳距离与放大率现代测试技术研究[J];兵工学报;2008年09期
5 冯正全;COM原理概述[J];成都信息工程学院学报;2004年03期
6 孙华,陈俊风,吴林;多传感器信息融合技术及其在机器人中的应用[J];传感器技术;2003年09期
7 苏炜,龚壁建,潘笑;超声波测距误差分析[J];传感器技术;2004年06期
8 陈小宁;黄玉清;杨佳;;多传感器信息融合在移动机器人定位中的应用[J];传感器与微系统;2008年06期
9 刘金会,郝静如;自主移动机器人导航定位技术研究初探[J];传感器世界;2005年01期
10 龚军勇;张怀武;钟智勇;;带时序的多路输出开关电源设计[J];磁性材料及器件;2007年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴超仲;基于磁道钉导航的车道保持系统信息融合与控制技术研究[D];武汉理工大学;2002年
2 孙振平;自主驾驶汽车智能控制系统[D];国防科学技术大学;2004年
3 王卫华;移动机器人定位技术研究[D];华中科技大学;2005年
4 罗志增;机器人多感觉传感器系统与多信息融合技术[D];浙江大学;1998年
5 殷波;移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];中国海洋大学;2006年
6 潘仲明;大量程超声波测距系统研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 高锋;汽车纵向运动多模型分层切换控制[D];清华大学;2006年
8 于金霞;移动机器人定位的不确定性研究[D];中南大学;2007年
9 周勇;智能车辆中的几个关键技术研究[D];上海交通大学;2007年
10 任殿波;自动化公路系统车辆纵横向控制[D];西南交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯武蓉;多CCD扫描仪图像处理模块的研究与实现[D];西安电子科技大学;2010年
2 张焕;六自由度机器人结构设计、运动学分析及仿真[D];西安理工大学;2004年
3 刘振山;自主移动机器人运动控制系统的设计与实现[D];中国海洋大学;2004年
4 王亮;智能移动机器人定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 叶月萍;柔性机械手姿态的图像识别[D];吉林大学;2005年
6 孙明明;超声导航移动机器人关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
7 温素芳;基于模糊控制的移动机器人动态避碰的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 苏虹;未知环境下移动机器人运动目标检测与跟踪系统的研究与设计[D];中南大学;2005年
9 张柱华;基于声纳的移动机器人定位算法研究[D];华中科技大学;2005年
10 王帅;CCD器件的特性评价及其驱动和数据采集电路设计[D];浙江大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘满禄;张华;王姮;胡天链;;基于模糊控制器的移动机器人导航[J];兵工自动化;2009年06期
2 张磊;蒋刚;肖志峰;叶登金;;ATmega16与PC机的移动机器人定位系统研究[J];单片机与嵌入式系统应用;2010年12期
3 曹政才;温金涛;吴启迪;;未知环境下一种移动机器人实时最优路径规划方法研究[J];电子学报;2010年11期
4 章永年;赵东标;陆永华;刘凯;;求解NURBS曲面间最小距离的人工势场算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2011年08期
5 张磊;蒋刚;肖志峰;叶登金;;MEMS陀螺与编码器在机器人自主定位中的应用[J];机械设计与制造;2011年09期
6 陈世明;聂森;郑丽楠;孙超峰;;模糊空间中基于人工势场的移动机器人运动规划[J];南昌大学学报(工科版);2010年02期
7 黄成;戴蓉;;基于遗传算法的多车体机器人路径规划方法[J];计算机测量与控制;2014年07期
8 罗乾又;张华;王姮;解兴哲;;改进人工势场法在机器人路径规划中的应用[J];计算机工程与设计;2011年04期
9 刘玉晓;陈帝伊;马孝义;;智能移动机器人局部避碰算法研究[J];微计算机信息;2010年26期
10 蒋浩然;陈军;王虎;雷王利;袁池;;移动机器人自动导航技术研究进展[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2011年12期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 章永年;五轴数控加工中无碰刀具轨迹生成算法的研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 马育林;车队协同驾驶分散变结构建模、仿真与控制研究[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔壮平;基于多传感器的吸尘机器人避障技术研究[D];浙江大学;2011年
2 徐亮;室内清扫机器人的路径规划研究[D];中原工学院;2011年
3 李文义;105毫米车载式多管灭火炮方案分析及其驱动系统研究[D];南京理工大学;2011年
4 李红岩;基于μC/OS-Ⅱ的移动机器人平台的设计与实现[D];河南科技大学;2009年
5 陈旭东;老人服务机器人的移动机构运动控制系统研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 郝利波;基于改进RRT与人工势场混合算法的足球机器人路径规划研究[D];西安科技大学;2011年
7 刘沛;基于激光导航的果园拖拉机自动控制系统研究[D];西北农林科技大学;2011年
8 张明颖;轮式拖拉机机械诱导导航技术研究[D];西北农林科技大学;2011年
9 杨硕;基于LMI的集员估计算法在不确定系统中的研究及应用[D];长沙理工大学;2011年
10 李小涛;无人驾驶智能车面向校园场景的自主导航[D];大连理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 赵珂,向瑛,王忠,施琴红;高准确度超声波测距仪的研制[J];传感器技术;2003年02期
2 景旭文,李家宝,葛鸿翰;单片微机控制的超声波视觉识别系统[J];电子技术应用;1994年06期
3 马翔,朱世强,吴海彬;智能吸尘器的开发及设计[J];电子技术应用;2000年08期
4 钟道昌,李贻斌,赵洪亮;三点式超声测距测角装置[J];测控技术;1999年04期
5 王卫华,陈卫东,席裕庚;基于不确定信息的移动机器人地图创建研究进展[J];机器人;2001年06期
6 杨明,王宏,张钹;基于激光雷达的移动机器人位姿估计方法综述[J];机器人;2002年02期
7 李磊,叶涛,谭民,陈细军;移动机器人技术研究现状与未来[J];机器人;2002年05期
8 李贻斌,李彩虹,刘明,周风余,苏学成;移动机器人导航技术[J];山东矿业学院学报(自然科学版);1999年03期
9 李玉榕,郭智疆,蒋静坪,何文欢;多传感器融合在移动机器人运动控制中的应用[J];仪器仪表学报;2002年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于殿勇,安永植,郭伟;可变履带式移动机器人[J];高技术通讯;1995年01期
2 冯建农,柳明,吴捷;自主移动机器人智能导航研究进展[J];机器人;1997年06期
3 张明路,孟庆浩,彭商贤;基于多传感器的移动机器人对感知环境的识别[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);1998年04期
4 黄操军,李德胜,王祁;移动机器人轨道检出用平面涡流传感器[J];传感器技术;1999年05期
5 陈华志,谢存禧;移动机器人导航及其相关技术的研究[J];机床与液压;2003年04期
6 龚建伟,陆际联,高峻尧;移动机器人失控的安全防范[J];机器人;2003年04期
7 王洪升,田蔚风,金志华;一种面向智能交通的移动机器人控制系统[J];自动化技术与应用;2004年01期
8 李彩虹,宋道金;基于控制器行为特性的移动机器人路径规划的模糊控制[J];机电工程技术;2004年05期
9 宋轶群,杜华生,王德新,程刚;一种全自主移动机器人控制系统研究[J];机械与电子;2004年08期
10 高健,黄心汉,彭刚,杨涛,伍翼;移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
4 李俊泉;尹怡欣;;基于心理动力机制的移动机器人[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
5 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 鲁守银;马培荪;姜葵峰;;基于机器人的锅炉鳍片管道自动检测技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
8 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
9 马钊;马保离;;参数不确定拖车移动机器人的直线路径跟踪[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 王鸿鹏;刘景泰;;基于非线性Kalman滤波器的轮式滑动转向移动机器人定位误差分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;微型机器人 虫子般灵巧[N];北京科技报;2005年
2 张建松;科考机器人南极建功[N];科学导报;2008年
3 记者 杜华斌;美研制出世界最小移动机器人[N];科技日报;2005年
4 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
5 王笑梅;沈阳机器人开始首次南极科考之旅[N];辽宁日报;2007年
6 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
7 本报记者  贾旮菲;“新松”恨不高千尺[N];现代物流报;2006年
8 高级记者 马驰;新松公司:不断征服新领域[N];沈阳日报;2010年
9 张建松;特殊队员加盟南极科考[N];大众科技报;2007年
10 记者 王炳坤;机器人[N];新华每日电讯;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周卫华;连续切换全向轮及其移动机器人的各向异性分析及优化控制[D];浙江大学;2013年
2 欧屹;特种地面移动机器人机械系统设计与分析[D];南京理工大学;2013年
3 宋孟军;多运动模式轮腿移动机器人的运动学分析与研究[D];河北工业大学;2012年
4 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
5 海丹;移动机器人与无线传感器网络混合系统的协作定位问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 马勇;多移动机器人路径规划研究[D];华中科技大学;2012年
7 孙昊;基于声达时间差的移动机器人声源目标定位方法研究[D];河北工业大学;2012年
8 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
9 李鹏;不完善信息融合技术及其在移动机器人中的应用[D];华中科技大学;2010年
10 茅力非;两轮自平衡移动机器人建模与控制研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱俊;移动机器人路径规划及其控制策略的研究[D];西南大学;2010年
2 王友胜;FastSLAM2.0控制算法与PGR导航法则结合应用的可行性研究[D];大连交通大学;2010年
3 虞杨阳;基于模糊PID控制技术的移动机器人研究[D];中北大学;2011年
4 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
5 王振士;基于ARM和μC/OS-II的移动机器人控制系统设计和路径规划研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 崔峰;基于GPS/GIS/GSM的移动机器人定位技术研究[D];河北工业大学;2004年
7 杨延祥;移动机器人运动规划及跟踪控制研究[D];燕山大学;2011年
8 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
9 王明昕;移动机器人运动学分析研究及本体结构设计[D];南京航空航天大学;2004年
10 宋威;基于信息素的群体移动机器人控制系统研究[D];武汉理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026