【摘 要】
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智能移动机器人是机器人研究领域的重要方向,是当前研究的热点之一.安全避障是智能机器人的重要研究课题.超声避障实现方便,技术成熟,成本低,是移动机器人常用的避障方法.该
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智能移动机器人是机器人研究领域的重要方向,是当前研究的热点之一.安全避障是智能机器人的重要研究课题.超声避障实现方便,技术成熟,成本低,是移动机器人常用的避障方法.该论文对超声传感器的性质进行了测试分析.使用精确计算方法避障,实现困难,效果不好.模糊控制方法是智能控制的一种,是一种非线性控制,对于精确数学模型难以获取,动态特性不易掌握或变化显著的对象非常适用.模糊的控制机理和策略易于接受与理解,便于开发,适合移动机器人的避障控制.该论文主要内容如下:1、简要介绍了国内外移动机器人技术的发展概况,目前研究的热点和主要方向.介绍了典型的智能移动机器人的软件结构,硬件结构.讨论了避障常用传感器的优缺点.2、对超声传感器的性质进行了测试分析.深入讨论了利用超声传感器进行测距的原理,设计了测距试验.分析超声传感器的测量盲区,幻像产生的原因,测量了实验室部分物体产生幻像时的临界角.3、分析了机器人的最小安全距离的确定和机器人的行为结构.详细讨论利用单超声传感器进行避障的方法、多超声传感器的精确计算避障算法,以及避障的实现.由于单超声传感器只能探测到较小范围内障碍物,同时还存在幻像的干扰,因此不能安全避障,需要多超声传感器避障.4、重点介绍了模糊数学,模糊控制的思想、方法,根据不同的避障策略,设计两种不同的模糊算法:模糊算法一简单的把障碍物区分为左或右,如果障碍物在右侧,机器人就向左转,反之机器人就向右转;模糊算法二,从障碍物的位置与方向的模糊关系考虑,得到障碍物的位置与方向的模糊关系,然后判断下一步的动作.该文设计两种模糊算法的输入输出隶属度函数,模糊控制规则,非模糊化过程,以及编程实现.5、设计了机器人沿墙壁走的模糊算法.分析了机器人通过障碍物的情况.
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