【摘 要】
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随着老龄化人口数量的增加和护理成本的提高，用于照顾老年人、残疾人的护理服务机器人和康复机器人受到越来越多的研究人员的重视。为了实现服务机器人与用户自然和谐的交流，在
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随着老龄化人口数量的增加和护理成本的提高，用于照顾老年人、残疾人的护理服务机器人和康复机器人受到越来越多的研究人员的重视。为了实现服务机器人与用户自然和谐的交流，在服务机器人的诸多关键技术中，对周围环境的感知和与人的交互能力就尤为重要。当前的服务机器人信息感知和人机交互能力还比较初步，有待于进一步的提高和完善。
基于以上分析，为了提高人机交互的多样性和移动机器人对环境的感知能力，本文在人机交互通道、移动机器人局部地图创建及信息交互等方面进行了研究，并基于人机一体化思想构建了移动机器人局部自主导航系统。
文中首先研究了语音输入、语音输出和接触式通道等自然的人机交互通道，阐述了利用Microsoft Speech SDK5.1开发包进行语音双向通道开发的详细过程。为了提高移动机器人感知外界环境的能力，利用LMS200系列激光测距仪的优点，提出了利用“分隔——拟合”的方法提取环境特征，并通过区域分隔、线段特征提取和线段拟合的方法创建了局部环境地图。
为了让操作者能够实时地得知移动机器人的状态信息，本文结合无线网络的优点构建了人机交互平台及移动机器人之间的无线局域网。应用TCP/IP及IEEE802.11协议，实现了操作者对机器人命令的下达、移动机器人状态信息的反馈以及视频图像的反馈等功能。
在上述基础上，针对目前全自主移动机器人尚难实现的问题，基于人机结合的思想研制了由操作者、人机交互平台和移动机器人组成的“人-机-环境”一体化移动机器人导航系统。介绍了该系统的结构组成，阐述了系统导航策略，详细分析了移动机器人位姿预测及基于扩展卡尔曼滤波的位姿校正方法。设计了导航系统界面，通过在室内真实环境下的导航实验，验证了该“人-机-环境”一体化移动机器人导航系统的有效性。
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