【摘 要】
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跟随机器人需要在自主跟随的同时避开环境中的障碍物,安全区域特指环境中可以自由通行的无障碍区域。为解决跟随机器人在户外环境下的目标定位和自主跟随问题,本文在以下几个方面开展工作:首先对跟随机器人进行软硬件设计,设计了可在户外工作的履带式底盘,该底盘采用双流传动机构,具有转弯半径小、功耗低、控制简单的特点,提高了跟随机器人的机动性和环境适应性。机器人采用UWB和单线激光雷达融合的传感器方案。基于UWB
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跟随机器人需要在自主跟随的同时避开环境中的障碍物,安全区域特指环境中可以自由通行的无障碍区域。为解决跟随机器人在户外环境下的目标定位和自主跟随问题,本文在以下几个方面开展工作:首先对跟随机器人进行软硬件设计,设计了可在户外工作的履带式底盘,该底盘采用双流传动机构,具有转弯半径小、功耗低、控制简单的特点,提高了跟随机器人的机动性和环境适应性。机器人采用UWB和单线激光雷达融合的传感器方案。基于UWB的目标定位方案可以降低光照、遮挡的影响,单线激光雷达用来检测障碍物。在软件层面,在树莓派4代上基于ROS系统开发了跟随机器人的控制软件。然后提出了基于DWA（Dynamic Window Approach）算法改进的跟随算法,设计了用于跟随的评估函数,并对该跟随算法进行初步验证。该算法可以解决跟随机器人目标点附近过冲的问题,可提高机器人的自主跟随能力。最后采用Gazebo仿真和真实场景实验相结合的方式,对跟随机器人在沙土、草地、斜坡等不同地面环境下的机械性能、安全性和自主跟随能力进行测试。本研究可推动跟随机器人从概念走向实用,对跟随机器人的发展有一定的借鉴意义。
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