【摘 要】
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针对清雪机器人在未知环境中缺乏环境感知能力和自主规划路径等问题,研究基于机器人操作系统(ROS)结合激光雷达的同时定位与建图技术(SLAM)、路径规划技术,确定清雪机器人的研究思路.采用基于改进Rao-Black-wellized粒子滤波SLAM用于机器人在未知环境中实现同时定位和建图,通过激光雷达扫描匹配建立栅格地图,采用A?和DWA算法对建立的栅格地图进行全局路径规划和局部动态避障,并通过自主开发的清雪机器人作为实验平台验证可行性.结果表明:在实际环境中,基于激光雷达的同步定位与建图有效解决了清雪机器
【机 构】
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天津职业技术师范大学机器人及智能装备研究院,天津300222;呼伦贝尔职业技术学院,内蒙古呼伦贝尔021000
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针对清雪机器人在未知环境中缺乏环境感知能力和自主规划路径等问题,研究基于机器人操作系统(ROS)结合激光雷达的同时定位与建图技术(SLAM)、路径规划技术,确定清雪机器人的研究思路.采用基于改进Rao-Black-wellized粒子滤波SLAM用于机器人在未知环境中实现同时定位和建图,通过激光雷达扫描匹配建立栅格地图,采用A?和DWA算法对建立的栅格地图进行全局路径规划和局部动态避障,并通过自主开发的清雪机器人作为实验平台验证可行性.结果表明:在实际环境中,基于激光雷达的同步定位与建图有效解决了清雪机器人位姿估计和地图构建问题,清雪机器人能够按照指定清雪路线移动,并避开实时出现的障碍物,验证了清雪机器人设计的可能性.
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对四足机器人进行运动学建模和分析,推导运动学的正解和逆解;然后基于五次多项式对机器人足端轨迹进行了步态规划,计算了四足机器人对角步态和三角步态的驱动函数.在仿真软件ADAMS中对三角步态和对角步态进行仿真.最后制作了样机,并对样机进行了测试.通过研究三角步态和对角步态的仿真结果和样机测试结果,验证了理论推导计算的正确性.
为便于在实验室中进行工件位姿检测模拟,设计基于安川机器人的工件位姿模拟系统,包含模拟执行、测量标定、自动运行.基于安川工业机器人的六轴机体与平行移动功能,实现末端搭载被测工件的姿态模拟.采用API激光跟踪仪设计标定流程,获得准确的工具参数,保障模拟精度.利用PLC与触摸屏设计系统控制部分与人机交互部分,实现系统根据设置参数进行自动模拟.结果表明:该系统能在实验室条件下实现工件位姿模拟的自动化作业.
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