文档介绍
| 本文针对工厂范围内已知环境下的开发应用为背景,对移动机器人实现基于先验地图中路径规划问题进行了深入研究,提出一种以AutoCAD软件所生成的DXF文件作为全局地图信息,通过机器人控制系统准确读取地图的信息,并快速准确的完成从点对点作业任务的路径规划策略。首先对DXF文件原理进行解析,并根据移动机器人常用的驱动结构分析建模,选取三轮轮式机器人作为研究对象,构建一套比较完善的路径规划研究体系,分别对基于先验地图的全局路径规划运动和基于多传感器的局部路径规划运动进行研究与实现,并且建立其运动学模型。全局路径运动控制实现机器人在大范围已知环境内的定位,通过作者使用C++语言编写的软件能够完整的读取DXF文件中的二维环境信息,以ARM9(S3C2410)为核心的移动机器人控制平台上,运行Windows CE操作系统。通过嵌入式软件实现机器人的全局路径规划策略。在机器人的移动过程中,需要保证机器人的精确运动及定位,本文以步进电机作为机器人驱动装置,利用光电编码器对机器人运动状态的检测,超声波传感器和红外开关实现避障的多传感器的局部路径运动控制。该策略使移动机器人具有高精度的点对点运动控制和自主导航的能力,同时解决了在大型装备生产线出现的原料输送、成品储藏上出现的安全作业问题,有效的减少生产事故的出现。本文选择UP-VOYAGER-II自主移动机器人作为仿真平台,利用webots仿真软件对机器人进行三维仿真,并对机器人工作过程进行动画仿真,然后在UP-VOYAGER-II对不使用任何传感器的情况下,对全局路径规划策略进行实验验证。实验结果表明,本文设计的运动控制策略能够较好的实现预期的功能,具有较高的稳定性和准确性。 |
文档标签:
机械设计
