【摘 要】
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自主移动机器人的定位与导航是机器人研究领域的重要课题之一,在未知环境中的自主定位导航是课题的难点也是研究热点。本文首先介绍了移动机器人自主导航的意义,阐述了选题背景。然后,分析项目中移动机器人自主定位导航的需求,针对大跨度桥梁桥底病害检测应用环境,设计了定位导航方案,进而对机器人硬件架构和软件框架进行了设计与实现,以及机器人通信接口调试,为后续各种定位导航以及融合算法的研究验证与调试提供了一个可靠
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自主移动机器人的定位与导航是机器人研究领域的重要课题之一,在未知环境中的自主定位导航是课题的难点也是研究热点。本文首先介绍了移动机器人自主导航的意义,阐述了选题背景。然后,分析项目中移动机器人自主定位导航的需求,针对大跨度桥梁桥底病害检测应用环境,设计了定位导航方案,进而对机器人硬件架构和软件框架进行了设计与实现,以及机器人通信接口调试,为后续各种定位导航以及融合算法的研究验证与调试提供了一个可靠的移动机器人开发测试平台。移动机器人的控制系统总体设计为上层工控机实现数据融合、建图、定位、全局路径规划和局部路径规划算法,然后发送控制命令到下层的嵌入式控制板,控制电机运动实现路径跟踪,从而完成导航任务。在工控机上基于ROS进行导航控制系统设计,规划各个模块的功能,程序设计与实现后,完成了在仿真环境中的运行和算法的验证,该系统能在未知环境下构建地图并正确识别目标障碍物,自主避障到达目标点。之后把导航系统部署到基于两轮差速驱动的移动机器人中进行了实测,并针对桥底工作环境特征,对其特征识别以及工作方式做了改进,一定程度上提高了该工作环境中的定位导航能力。
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