基于路徑規(guī)劃及避障的自主導(dǎo)覽互動(dòng)講解機(jī)器人研制.pdf

1、項(xiàng)目需求研制一款自主導(dǎo)覽互動(dòng)講解機(jī)器人，該機(jī)器人主要用在大型展覽館、會(huì)展中心等地方，引導(dǎo)參訪者沿著固定路線參訪，兼?zhèn)浔苷瞎δ埽⒃趲讉€(gè)固定點(diǎn)向參訪者解說(shuō)以及進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)話。本課使用Robotino機(jī)器人作為研究平臺(tái)，主要針對(duì)機(jī)器人的路徑循跡、避障和固定點(diǎn)定位進(jìn)行可行性分析和驗(yàn)證。
　　首先本文是以Festo公司生產(chǎn)的Robotino機(jī)器人作為研究平臺(tái)，介紹了Robotino的軟硬件配置。然后對(duì)攝像頭循跡和電感傳感器循跡進(jìn)行了研究與試

2、驗(yàn)，其中攝像頭循跡受光線影響較大，電感傳感器循跡容易受到路面雜物影響，且二者都需要有明顯的指示標(biāo)志，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中不夠美觀。綜合考慮這些因素，同時(shí)參考飛思卡爾電磁組比賽，電磁循跡方式不容易受到外界環(huán)境的干擾，運(yùn)行更加穩(wěn)定，且可以預(yù)埋導(dǎo)線。該方案與項(xiàng)目需求更加契合，故選定以電磁循跡作為機(jī)器人的最終路徑規(guī)劃方式。接著比較了兩種電磁檢測(cè)方案，基于雙線圈的檢測(cè)方案與基于七線圈的檢測(cè)方案，實(shí)驗(yàn)仿真進(jìn)行比較，選定以雙線圈檢測(cè)方式作為機(jī)器人路徑循跡

3、的最終檢測(cè)方案。
　　其次分析了基于超聲波傳感器、紅外距離傳感器和基于兩者信息融合使用的避障算法。結(jié)合Robotino自帶的9個(gè)紅外傳感器和防碰撞傳感器，輔以慣性導(dǎo)航技術(shù)，提出了3種情況下的避障策略以應(yīng)對(duì)應(yīng)用環(huán)境中的復(fù)雜狀況，且在機(jī)器人平臺(tái)上進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后針對(duì)項(xiàng)目中機(jī)器人需要在循跡路徑上的幾個(gè)固定點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題進(jìn)行了研究。基于RFID無(wú)線射頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸識(shí)別，能夠預(yù)埋，且每個(gè)射頻卡序列號(hào)唯一的特點(diǎn)，以此滿足機(jī)