【摘 要】
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感知系统对于移动机器人的导航定位是非常重要的.该文综合考虑了各种定位传感器和避障传感器的优缺点及实验室条件,选择磁编码器、磁罗盘、惯性导航系统、超声波传感器和红外
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感知系统对于移动机器人的导航定位是非常重要的.该文综合考虑了各种定位传感器和避障传感器的优缺点及实验室条件,选择磁编码器、磁罗盘、惯性导航系统、超声波传感器和红外线传感器组成移动机器人的感知系统来为未知环境中移动机器人的导航定位服务.磁罗盘能测量出绝对的航向角,磁编码器可以提供距离信息,惯性导航系统可以提供航向角和距离信息.各种传感器的信息经过融合算法处理之后通过航位推算可以得到机器人的位置信息.超声波传感器和红外线传感器实时地为机器人提供环境中障碍物的信息,为移动机器人的路径规划和避障提供依据.该文详细实现了红外线测距系统、超声波测距系统和编码器测距系统的软硬件设计,包括数据的采集、处理及通讯等.经实验验证红外线测距系统和超声波测距系统软硬件设计的正确性.经数据处理后红外线传感器于有效区间内的测量精度在±10﹪以内,超声波传感器精度在±2厘米范围内.在实验室中用波形发生器代替编码器做实验验证了磁编码器数据处理系统软硬件设计得完全正确.该文还介绍了磁罗盘数据接收系统的软件设计,在实验室环境中验证了磁罗盘数据接收系统的软件设计的正确性,并测得磁罗盘在实验室环境下的精度在4度范围内.该移动机器人的感知系统可以用于室外移动机器人也可以用于室内移动机器人,在短期内可以获得良好的定位效果,也能够实时地为机器人避障提供信息.总的来说该系统可以满足该课题机器人的需要.该感知系统的设计可以为其它未知环境中移动机器人的感知系统设计提供参考.此外该感知系统中各测距系统的软硬件设计均可以应用子其它领域.
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