移动机器人导航定位系统国内外研究现状
时间:2017-01-18 18:22 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| PackBot炸弹处理型(EOD)机器人由美国iRobot公司生产，是为驻伊士兵制作的排雷机器人 ，如图 1.1 所示。作为一种小型化的便携式无人地面车，PackBot依靠履带移动，能爬楼梯，可穿过各种类型的崎岖地形。在卫星电话控制下，可与实时差分定位系统(DGPS)和惯性导航系统(INS)配合使用，凭借身上的加速度传感器、温度计和距离感应器，通过搭载的嵌入式计算机的强大计算能力，它能获取周围障碍物情况和识别道路。在下一阶段，美方还打算为PackBot装上声波定位仪、红外传感器、罗盘、激光扫描仪、微波雷达等设备，以增强其自身导航定位以及探测能力。5454 美国 PackBot 炸弹处理型机器人 卡耐基•梅隆大学(CMU)的Millibot是CMU的微小型机器人链Milli-bot Train的原型，这是一个已开发出的微小型履带式机器人移动平台，同时也包含了一个国际上较为成功的微小型移动机器人导航定位系统 。如图1.2所示，机器人搭载的用于导航定位的传感器包括：全角度分布的8个超声波探测器(4个发射、4个接收)，用于检测障碍、同步定位和地图构建；全角度分布的射频换能器(RF Transducer)，用于定位时进行彼此的信号同步；分布在两侧的两个红外线模块，主要用于机器人沿着墙壁移动时寻找到出口；左右两个轮上装有光电编码器，用作里程计；此外，每个机器人上还安装一个无线调制解调模块，用于机器人间的数据通信。运动控制、导航定位控制以及传感器的信息融合采用高性能PIC1673单片机。更具有创新性的是，当多个机器人形成联合编队时，系统利用射频换能器作同步信号感应，每个移动个体机器人利用超声波探测器测量与其它的3个临时当作灯塔的静止的机器人之间的相对距离，然后利用三视距法进行自身的同步定位，而且临时灯塔和临时移动个体是随着群体的推进而不断发生转变的，从而大大增加了机器人的移动探测速度和能力。这也同时为群体效应的多智能体机器人(Multi-agent Robot)的导航定位提供了新的思路。 Millibot 机器人导航定位系统 为北京航空航天大学机器人研究所研制的小型模块化楼宇防暴机器人 。其导航控制系统的主CPU选用微控制器S3C44B0X，操作系 COS-II；姿态传感器采用Honeywell公司的HMR3300 三轴固态电子罗盘；位置传感器采用12通道GPS接收机GPS15，均通过485总线挂在到主CPU的UART上，并依靠传感器信息完成爬越楼梯、定向越野、排查爆炸物等任务。MEMS罗盘是主控于导航计算机中的关键传感器。它能提供XYZ三轴姿态数据，通过主控导航计算机的控制算法，再反馈到各关节电机及驱动电机，使得越障时能保持姿态，感知倾覆。提供的航向数据可用于按航向导航，辅以GPS接收机，实现超视距操纵和自动按航线巡行。 北京航空航天大学的微小型模块化楼宇防暴机器人 (责任编辑：qin) |