自主移动机器人视觉导航研究

自主移动机器人视觉导航研究作者：连秀林学位授予单位：北京交通大学相似文献(10条)1.学位论文陈正江户外自主移动机器人体系结构与控制系统研究2002该论文主要研究户外自主移动机器人的运动控制系统与体系结构.在深入研究移动机器人的运动学模型与动力学模型基础上,针对户外工作环境下移动机器人的轨迹跟踪和路径跟踪,设计了稳定的非线性控制算法、智能PID控制算法和模糊-PID控制算法.在基于知识和行为的两种体系结构基础上,提出了一种新的混合柔性体系结构,为移动机器人实现全自主运动提供了有效的理论依据.在研究中设计制造了自主移动机器人样机MORO-I,采用工控机作为上层中央处理器,单片机芯片作为下层控制器,设计了机器人驱动模块和定位模块,实现了机器人的导航和自主行走控制.2.期刊论文倪小雷.卜佳俊.NiXiaolei.BuJiajun自主移动机器人混合式体系结构的设计与实现-计算机测量与控制2006,14(11)针对以往自主移动机器人体系结构在实时处理方面的不足,提出了一种基于多智能体的混合式体系结构,统一规划了机器人系统的软硬件结构,在该体系结构中设计并实现了协调Agent和推理Agent两种智能体,针对紧急事件进行了更实时的Agent实现,有效的提高的自主移动机器人在突发事件时的实时性,提出了使用多样化的信息组织形式,增强了系统的自适应能力和易扩展性.本文的实验结果表明在紧急状态下,系统的反应时间有效缩短,增加了系统的智能性和实时性.3.学位论文张现军基于全区域覆盖自主移动机器人驱动控制与导航定位技术的研究2004该文主要研究了自主移动机器人体系结构、导航定位和控制技术.在对自主移动机器人运动学模型分析研究的基础上,设计了针对自主移动机器人的轨迹跟踪和路径跟踪的非线控制算法.提出了一种基于边界电子地图的混合柔性开放式体系结构,增强了自主移动机器人的适应能力,为更深入的研究提供了理论依据.文中用模糊控制策略实现自主移动机器人导航控制,并进行了仿真验证.最后采用单片机弥散技术设计了自主移动机器人微控制器和无刷直流电机驱动器.4.学位论文秦志斌自主移动机器人高可靠性软件体系结构研究2005自主移动机器人的应用日益广泛。基于MAS(MultiAgentSystem)的自主移动机器人大多采用SPA(Sensor-Processor-Actuator)的体系结构，在处理复杂多变的环境中，常常呈现出不稳定和不确定性，使得基于MAS的自主移动机器人的可靠性不够高，制约了它的进一步发展和应用。近年来，自主移动机器人可靠性的研究已成为一个研究热点。本文以基于MAS的自主移动机器人为背景，对自主移动机器人的可靠性问题做了研究和探索。在搜集现场故障数据的基础上，对基于MAS的自主移动机器人的可靠性做了计算和评估。并分析了影响机器人可靠性最主要的两类故障原因：机器人系统内Agent状态异常和外部反应不及时，有针对性地提出了两个解决方法：(1)构建车辆健康系统。以软件容错技术为基础，采取粗糙集简化的方法，对系统内的各Agent状态和主机状态进行有效监控，发现故障立即发出停车命令，并进行故障诊断和容错处理。(2)实现高可靠性推理体系结构。将混合式体系结构与多Agent技术相结合，改进事件状态协调模型，设计定序器，实现了对紧急事件的及时处理。仿真实验表明，以上两种方法有效提高了自主移动机器人的可靠性。5.期刊论文吴雄英.胡国清.黄玉程.林玲玲.刘文艳自主移动机器人体系结构状况与发展研究-自动化博览2005,22(3)阐述了自主移动机器人体系结构的意义,并对分层式体系结构和包容式体系结构这两种典型体系结构详细比较分析后,在此基础上研究了基于两者优点的混合型体系结构.最后,对该领域的研究热点进行了阐述,并对未来的研究工作提出了建议.6.学位论文吴春明基于多智能体的分布式智能机器人体系结构的研究1995机器人一般是由多个功能部件组成,作者称之为多个智能体.在非结构化环境下机器人所表现出来的智能行为取决于机器人智能体的组织结构、分布式智能体的协作与协调以及与外界环境的交互.近年来,研究开发具有分布式实时并发特性以及可靠稳定的智能机器人系统已成为国内外一个热点.该论文研究并实现了基于多智能体的分布式智能机器人的体系结构,建立了智能机器人的实验平台,并对此体系结构方法进行了验证.智能机器人系统是由诸多具有局部自主能力的智能体功能模块构成,通过它们的协作,能完成复杂的问题求解.在该研究中,作者设计与开发了多智能体的组织结构,基于多智能体的分布式体系结构,同时也对分布式多智能体环境、知识数据共享策略以及智能体协调等问题进行了研究,以作为体系结构的支撑.在一定程度上,机器人的总体行为往往取决于它内部各智能体的协调性能,对此该文针对室外移动机器人的特点,提出了三种协调模型,即基于时间的流水线模型,基于空间的相对冻结坐标系统导航模型以及基于事件状态的协调模型.另外对机器人智能调度机构,包括分布式黑板系统、基于黑板调度器的实时推理与调度机制以及协调规则等进行了阐述.通过对该论文提出的体系结构的建模、综合、集成,作者在具有包括道路跟踪、避障、分叉、弯道及越野等状态的环境下,利用室外移动机器人THMR-Ⅲ平台对体系结构进行了实验测试.实验结果表明,在非结构化的动态环境下,该文提出的智能机器人体系结构的性能具有实时性、可靠性、适应性以及鲁棒性.7.学位论文冯文镛物品自动运送机器人(ACR)原型系统控制体系结构研究2001我们根据目前所具备的研究基础和实际条件,规划了一个有望在多种民用服务领域获得较广泛应用的物品自动运送机器人(ACR)原型系统研究项目.希望通过对ACR原型系统的研究,为将来的各种实际民用服务机器人系统的研究和实现打下一定的基础.论文内容仅是ACR原型系统项目研究工作的一部分,其主要内容是关于智能机器人(IRS)控制体系结构的研究,目标是在对目前各种典型IRS控制体系结构深入研究的基础上,为ACR原型系统以及将来可能实现的各种实际ACR系统建立一个高可靠性、灵活的、可扩展的、开放式的控制体系结构.8.期刊论文秦志斌.钱徽.朱淼良.QINZhi-bin.QIANHui.ZHUMiao-liang自主移动机器人混合式体系结构的一种Multi-agent实现方法-机器人2006,28(5)提出了一种简单实用的方法,优化了基于MAS的自主移动机器人系统在紧急状态下的性能.传统的基于MAS的体系结构在处理紧急事件时系统导航延迟时间较长.该方法将传统的基于MAS的体系结构修改为混合式体系结构,定义了紧急事件集合和紧急状态集合,改进了离散事件状态模型,实现了定序器Agent.实验结果表明,这种方法缩短了系统导航延迟时间,提高了系统的智能性和安全性.9.学位论文陈刚自主移动机器人嵌入式运动控制系统研究2006移动机器人是机器人学的一个重要分支，一个完整的移动机器人系统通常由移动机构、感知系统和控制系统三个部分组成。本论文围绕移动机器人与运动控制系统，对非结构环境下轮式移动机器人的体系结构、运动控制系统构建、运动控制和定位等问题进行了研究。首先，在分析移动机器人水平型和垂直型体系结构特点及适应范围的基础上，提出了基于并行多微处理器混合型体系结构，结合我们研制的移动机器人给出了该混合型体系结构的软件和硬件实现。然后，设计并实现了基于TMS320F2812+uC/OS-Ⅱ的嵌入式运动控制系统。硬件工作主要包括设计驱动放大器、电流检测电路、速度和位置检测电路等；软件工作包括移植uC/OS-Ⅱ到TMS320F2812，划分系统各任务的优先级，以及设计控制主程序及转速转角测量、串行通信、PWM波形输出等、ADC电流采样等中断服务子程序。接下来，本文提出了一种适合于底层伺服控制的自适应模糊PID控制器设计方案，在设计同步速度控制器的基础上建立了伺服控制系统仿真模型，并通过MATLAB/Simulink仿真环境分析了该控制方法的性能。通过MATLAB/EmbeddedTargetTools工具将系统模型直接转化为C语言代码，经调试、优化后下载到运动控制板上实现了对移动机器人的底层伺服控制。最后，根据差动轮式移动机器人运动学，将移动机器人的运动轨迹分解为直线、旋转和圆弧等情况，并实现了以上各种情况下对移动机器人的运动控制。得到了比较理想的控制结果。另外，根据基于光电编码器的差动轮式移动机器人定位原理，推导出移动机器人直线、旋转和圆弧运动的定位公式。10.学位论文牛国臣自主移动机器人的导航2005本文以国家十五‘86’课题“月球探测机器人智能信息处理与导航技术研究”为背景，重点研究了月球探测机器人导航关键技术。对机器人目前已存在的导航体系结构进行了详细分析，提出了功能／行为集成的混合式体系结构，使系统既具有快速反应能力，又具有高级的智能。根据所提出的导航体系结构，设计开发了自主移动机器人实验平台AMR-ITL-I，并研究分析了其运动学模型。采用模糊逻辑实现了导航基本行为控制，控制输入为视觉传感器感知结果，实现了基于单视觉传感器的机器人导航。视觉导航算法在自动化航材库系统中的实际应用实验，证明了导航算法的有效性和实用性。提出了基于里程计的相对坐标航位推算算法和单PTZ摄像机监控多动态目标的视觉伺服控制策略，扩大了摄像机的视野范围，提高了环境中各目标信息的信度，从而提高了导航精度。建立了基于有限自动机的目标监控模型，对状态切换条件建立了目标监控决策表，利用粗糙集理论进行了约简，得出了最小决策规则集。根据最小规则集实现了PTZ行为的切换，达到了监控多动态目标的目的。实际机器人的动态环境实验验证了监控多目标策略的合理性、高效性和视觉里程计组合导航的优越性。本文链接：授权使用：西南科技大学(xnkjdx)，授权号：9a2b756c-572e-4b23-abc3-9dc8010b397c下载时间：2010年8月4日