自主移动机器人的导航

论文题目: 自主移动机器人的导航

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 牛国臣

导师: 高庆吉

关键词: 导航,体系结构,模糊控制,有限自动机,粗糙集

文献来源: 东北电力大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以国家十五‘863’课题“月球探测机器人智能信息处理与导航技术研究”为背景,重点研究了月球探测机器人导航关键技术。对机器人目前已存在的导航体系结构进行了详细分析,提出了功能/行为集成的混合式体系结构,使系统既具有快速反应能力,又具有高级的智能。根据所提出的导航体系结构,设计开发了自主移动机器人实验平台AMR-ITL-I,并研究分析了其运动学模型。采用模糊逻辑实现了导航基本行为控制,控制输入为视觉传感器感知结果,实现了基于单视觉传感器的机器人导航。视觉导航算法在自动化航材库系统中的实际应用实验,证明了导航算法的有效性和实用性。提出了基于里程计的相对坐标航位推算算法和单PTZ摄像机监控多动态目标的视觉伺服控制策略,扩大了摄像机的视野范围,提高了环境中各目标信息的信度,从而提高了导航精度。建立了基于有限自动机的目标监控模型,对状态切换条件建立了目标监控决策表,利用粗糙集理论进行了约简,得出了最小决策规则集。根据最小规则集实现了PTZ行为的切换,达到了监控多动态目标的目的。实际机器人的动态环境实验验证了监控多目标策略的合理性、高效性和视觉里程计组合导航的优越性。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题背景

1.2 移动机器人导航研究现状

1.2.1 机器人导航方式

1.2.2 导航的关键技术

1.2.3 导航中的基础理论

1.3 本课题的主要研究内容

第2章自主移动机器人体系结构

2.1 机器人导航体系结构

2.1.1 分层递阶式结构

2.1.2 反应式体系结构

2.1.3 混合式体系结构

2.2 功能行为集成的体系结构

2.3 硬件平台

2.3.1 硬件组成

2.3.2 运动学模型

第3章基于视觉的机器人导航

3.1 视觉定位

3.2 基于模糊逻辑的视觉导航行为实现

3.2.1 Sugeno 模糊推理系统

3.2.2 搜索目标

3.2.3 瞄准目标

3.2.4 接近目标

3.3 导航实现

3.4 视觉导航在自动化航材库运输系统中的应用实验

3.5 本章小结

第4章基于视觉和里程计的组合导航

4.1 基于里程计的坐标推算原理

4.2 监控多动态目标的视觉伺服控制

4.2.1 基础理论

4.2.2 监控多动态目标的基本模型

4.2.3 多目标方位信息的动态信度估计及监控优先级动态分配

4.2.4 目标监控的有限自动机模型

4.2.5 基于粗糙集的目标监控规则约简

4.3 避障行为实现

4.4 视觉伺服控制与机器人本体控制的协调

4.5 实验结果

4.6 本章小结

结论

致谢

参考文献

发布时间: 2007-06-29

参考文献

[1].户外自主移动机器人体系结构与控制系统研究[D]. 陈正江.南京理工大学2003
[2].基于超高频RFID混合定位算法的自主移动机器人室内导航[D]. 肖凯麟.华中科技大学2017
[3].全自主移动机器人目标跟踪系统的研究[D]. 汪剑.西安工业大学2010
[4].基于全区域覆盖自主移动机器人驱动控制与导航定位技术的研究[D]. 张现军.南京理工大学2004
[5].遥自主移动机器人关键技术研究[D]. 杨晟.哈尔滨工程大学2012
[6].六轮自主移动机器人动力学建模与控制的研究[D]. 江水明.南京理工大学2005
[7].基于视觉导航的自主移动机器人的设计与研究[D]. 张志胜.哈尔滨工业大学2008
[8].全区域覆盖自主移动机器人多传感器信息融合技术与算法研究[D]. 黄鹏跃.南京理工大学2009
[9].非平整地面六轮腿式自主移动机器人越障特性分析与研究[D]. 万宏.南京理工大学2006
[10].全自主移动机器人在未知环境中的探测规划[D]. 李杰.浙江大学2006

自主移动机器人的导航

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