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移动机器人的控制系统研制

刘培艳  
【摘要】: 移动机器人是一种能够通过传感器感知外界环境和自身状态,实现在有障碍物的环境中面向目标的自主运动,从而完成一定作业功能的机器人系统。 论文以地面自主行驶小车的避障与路径规划技术为核心,探讨了感知技术、系统结构等地面自主行驶关键技术。论文不仅从理论上研究了自主避障行驶这一课题,还参与设计并架构了三轮智能小车,通过实践证明了论文中环境感知单元、路径规划算法等研究结果的正确性。论文的主要研究内容和成果包括: 论文分析研究了智能小车的运动系统模型,给出了小车的理想运动方程,为进一步研究打下了理论基础。 论文设计并实现了分段式红外测距传感器;研究了基于这种传感器的机器人感知系统,最终设计并完成了感知单元系统板。实验证明,这种环境感知系统基本满足车辆自主避障行驶的需要。 论文着重讨论了机器人的避障路径算法。该算法基于局部动态环境信息,具有较高实时性和自适应性。 算法将路径规划分为无障路径规划和避障路径规划两种模式。每种模式均采用了模糊控制方法。 论文研究了智能小车的控制系统结构。 最后,论文对智能小车在实验室内进行实验,基本正确。


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