基子轮式移动机器人的智能控制系统的研制

以移动机器人跟踪控制和路径规划为目的，提出一种移动机器人运动的控制方法。以三轮差动转向式移动机器人作为研究对象，建立运动学和航位数学模型。通过对移动机构、直流伺服电机和传感系统的分析。建立了移动机器人的控制系统模型。设计了基于AVR微控制器（AT90S8535）的二级控制系统，对机器人的速度位置控制采用了PID算法。实验结果表明，该系统有很好的实时性和一定的鲁棒性，实现了对移动机器人快速、实时、准确的控制。     

海底采矿移动机器人的避障研究

移动机器人是深海采矿系统中最为关键的子系统之一，由于海底固有地形特点的影响，以及海底采矿移动机器人自身结构和运动等因素的制约，因此研究海下移动机器人的避障问题有着重要意义。基于海底复杂地形的特点，在充分考虑了障碍物宽度以及移动机器人自身宽度和传感器偏差等因素的影响下，本文提出了基于预定路径的单障碍避障算法，使移动机器人可以顺利避障，并通过仿真实验验证了该算法的可靠性，为集矿车的控制算法研究提供了一定的参考。     

融合TEB与Stanley的移动机器人路径规划控制算法

移动机器人根据TEB(timeelasticband)算法优化求解出轨迹点序列，然后通过时间差分计算移动机器人所需的控制量，这种方式在实际应用时由于速度与角速度的频繁跳变，导致对阿克曼底盘移动机器人的运行控制不佳、转向不平稳等问题。为了改善控制效果，将TEB下发的移动机器人控制量进行了改进，融合Stanley算法考虑机器人实际位姿与最优轨迹点之间的航向误差与横向误差，定义基于误差的非线性比例函数来求解移动机器人实时跟踪的控制率，以此设计移动机器人的运动控制器，并搭建基于ROS平台的路径规划控制模块进行仿真和实车测试，实验结果验证了所设计融合算法的有效性，可以实现阿克曼形式的底盘移动机器人可靠、平稳的路径规划和运动控制功能。     

移动机器人模糊控制方法研究

移动机器人的智能控制技术是基于机器视觉的移动机器人与智能车辆自主导航的关键技术之一。首先介绍了移动机器人的基本硬件组成，然后模仿人工预瞄驾驶行为，提出了移动机器人运动控制的模糊控制方法，并详细介绍了该控制器的结构组成和设计过程。实验表明：提出的模糊控制方法可保证移动机器人快速、准确地沿各种参考路径行走，且具有良好的鲁棒性。该控制方法也可用于智能车辆的自动导航控制。     

轮式全方位移动机器人几种转向方式的研究

全方位移动机器人由于具有平面上全部三个自由度、较高灵活性和机动性等优点，近年来得到了广泛的研究。四轮驱动的全方位移动机器人在躲避障碍物的同时能否精确到达指定地点取决于各个轮子的转向和驱动方式。在进行了全方位移动机器人的几种典型转向方式动力学建模的基础上，结合实验数据分析比较了几种转向方式的优劣性，为今后全方位移动机器人的动力学研究提供一些有价值的参考。     

用于移动机器人避障的人工神经网络和模糊逻辑控制技术

提出了一种用于移动机器人对当前感知环境进行了识别和分类进而实现避障的方法，分析和研究反映当前感知环境的特征向量的抽取技术，并建立反映期望环境类别的特征向量训练样本数据库；建立基于ＡＲＴ２神经网络的分类器模型，根据多传感器信息实现移动机器人对其当前感知环境进行快速识别和分类；利用模糊逻辑技术，设计用于移动机器人在未知环境下避障的三维模型控制器，在ＴＩＴ－１型移动机器人上进行实验。     

室内移动机器人激光雷达定位方法研究与仿真

随着机器人与传感器技术的迅猛发展，室内移动机器人在机器人领域的地位举足轻重，因此开展移动机器人的定位方法研究显得尤为重要。文中首先分析室内移动机器人的发展瓶颈及亟需解决的定位难题；然后针对定位技术的短板，分别对三边定位算法和三角定位算法进行理论层面的推导与计算；最后进行了定位算法的仿真试验研究。仿真结果表明：三边定位算法和三角定位算法在室内移动机器人的全局定位中具有较高的定位精度、准确性和可靠性，有效解决了移动机器人在运动过程中定位不准的缺陷，为机器人的全局定位技术奠定了坚实的基础。     

四轮全向移动机器人的路径规划研究

针对规则环境下的移动机器人可以自主运动，所提出的四轮全向移动机器人研究。以四轮全向移动机器人为研究对象，通过系统建模分析麦克纳姆轮的运动学方程，基于ROS自主导航的设计和算法的优化，对移动机器人的同步定位与地图构建（SLAM）以及路径规划展开研究，实验表明四轮全向移动机器人可以进行自主运动，在实际应用方面具有一定的参考价值。     

基于Pro／E和ADAMS的移动机器人摆臂-轴仿觥

结合Pro/E和ADAMS，建立了移动机器人摆臂-轴部件模型，并对其进行了动态仿真和试验设计，得到了摆臂所需的驱动力矩，为进一步研究移动机器人的运动提供了依据。     

户外自主移动机器人体系结构与控制系统研究概况

论述了当今户外自主移动机器人体系结构与控制系统研究在国内外的发展概况，并从移动机器人体系结构、定位导航和避障技术、视觉信息的实时处理技术、多传感器信息融合技术、路径规划与机器人控制技术等方面对户外移动机器人的关键技术进行了介绍。     

球—轮复合可变形机器人的结构设计与分析

设计一种将球形机器人与轮式机器人运动特点相结合的可变形移动机器人。该移动机器人可以适应多种复杂的地形环境,自身几何形状发生变化以实现球形和轮式机器人互换。球—轮复合型移动机器人的机构系统由可变形球壳、球体推进装置和轮式驱动装置组成。通过对可变形球壳的拉伸和收缩实现球形和轮式机器人之间的角色交换。运用理论推导和参数优化等方法对球—轮复合型移动机器人中的变形球壳、车轮、和驱动重摆的结构尺寸进行分析,并通过仿真试验验证了机构尺寸参数选择的合理性,为该复合型移动机器人的机构设计提供了理论依据。最后通过实物试验验证,证实了该移动机器人实现的可行性。     

A Precise Localization Method for a High Speed Mobile Robot Using iGS and Dual Compass

This paper proposes a precise localization algorithm for a quickly moving mobile robot.In order to localize a mobile robot with active beacon sensors,a relatively long time is needed,since the distance to the beacon is measured by transmitting time of the ultrasonic signal.The measurement time does not cause a high error rate when the mobile robot moves slowly.However,with an increase of the mobile robot’s speed,the localization error becomes too high to use for accurate mobile robot navigation.Therefore,in this research into high speed mobile robot operations,instead of using two active beacons for localization,an active beacon and dual compass are utilized to localize the mobile robot.This new approach resolves the high localization error caused by the speed of the mobile robot.The performance of the precise localization algorithm is verified by comparing it to the conventional method through real-world experiments.     

简述轮式移动机器人控制系统中的传感器

传感器是轮式移动机器人的眼睛,轮式移动机器人用它感知周围环境,并且从周围环境中获取信息,以进行下一步操作.论文介绍了控制系统中各种传感器的原理和它在移动机器人中的应用.传感器是轮式移动机器人实现自动智能化控制的重要器件.轮式移动机器人控制系统中的传感器分为外部传感器和内部传感器.     

轮式移动机器人电机驱动系统的研究与开发

以嵌入式运动控制体系为基础,以移动机器人为研究对象,结合三轮结构轮式移动机器人,对二轮差速驱动转向自主移动机器人运动学和动力学空间模型进行了分析和计算,研究和设计了自主移动机器人电机驱动系统,开发了一套二轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统,完成了系统各部件的整体装配和调试。试验结果表明,该设计方案可行、系统运行稳定可靠、成本低廉、所用元件易于购置,具有较好的实用的价值和应用前景。     

轮式移动机器人路径跟踪控制方法研究

针对轮式移动机器人的路径跟踪问题,提出了一种基于动态预瞄的移动机器人路径跟踪控制方法.根据差速轮式移动机器人运动学模型和实时位置信息,建立路径跟踪偏差模型,并采用构建虚拟运动路径的方式设计移动机器人路径跟踪控制方法,结合路径跟踪偏差模型,实时调整移动机器人的运动状态,不断缩小运动过程中的偏差,最终实现路径跟踪.实验结果...     

The position/Orientation determination of a mobile-task robot using an active calibration scheme

A new method of estimating the pose of a mobile-task robot is developed based upon an active calibration scheme. The utility of a mobile-task robot is widely recognized, which is formed by the serial connection of a mobile robot and a task robot. To be an efficient and precise mobile-task robot, the control uncertainties in the mobile robot should be resolved. Unless the mobile robot provides an accurate and stable base, the task robot cannot perform various tasks. For the control of the mobile robot, an absolute position sensor is necessary. However, on account of rolling and slippage of wheels on the ground, there does not exist any reliable position sensor for the mobile robot. This paper proposes an active calibration scheme to estimate the pose of a mobile robot that carries a task robot on the top. The active calibration scheme is to estimate a pose of the mobile robot using the relative position/orientation to a known object whose location, size, and shape are known a priori. For this calibration, a camera is attached on the top of the task robot to capture the images of the objects. These images are used to estimate the pose of the camera itself with respect to the known objects. Through the homogeneous transformation, the absolute position/orientation of the camera is calculated and propagated to get the pose of a mobile robot. Two types of objects are used here as samples of work-pieces : a polygonal and a cylindrical object. With these two samples, the proposed active calibration scheme is verified experimentally.     

语音遥控移动机器人的研究和实现

介绍了通过对语音识别、串口通信、网络通信与移动机器人运动控制的综合运用,成功实现了语音遥控移动机器人的系统。操作者将语音指令输入到下位机,由串口传入上位机,再通过网络通信把命令传给移动机器人,使之按命令完成运动。实验验证了语音控制移动机器人运动的准确性。     

双目视觉在移动机器人定位中的应用

为采用双目视觉进行室内移动机器人定位,开发了一种室内移动机器人定位系统。介绍了双目视觉在机器人定位中的原理,采用移动机器人和MicronTracker视觉系统构建了定位实验系统,进行了测距实验,并分析了测距精度,最大误差为8.644mm,在此基础上进行了移动机器人双目视觉定位实验。实验结果表明,双目视觉定位最大偏差为3.635cm,定位精度较高而且系统稳定性好,受环境因素影响小,可满足机器人的定位精度要求。     

移动机器人的模块化设计方法

为了使移动机器人的设计及应用更加快速有效,以应对不断变化的市场需求,深入研究了移动机器人的模块化设计方法,对机器人XJTUMR-1进行了各个模块的详细设计,并在此基础上开发成功了一个样机.实验证明,机器人XJTUMR-1系统运动平稳,性能稳定,走直性良好,并能实现基本的避障功能.     

基于感知-行为的移动机器人全区域覆盖路径规划

针对未知环境信息下的移动机器人全局区域覆盖路径规划问题,提出了一种基于感知-行为的路径规划方法。根据移动机器人实时感知的传感器信息,建立机器人全区域覆盖的行为执行表,在机器人全区域覆盖过程中,通过这种感知与行为的关联能够实时有效地驱动机器人实现路径规划。模拟与仿真的结果证明了算法的简单性和实用性。