CDS5516四轮全向机器人避障策略研究+避障源程序(3)

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而全向移动机器人与普通移动机器人相比，它提高了机器人的作业范围和复杂作业的适应能力。在工业、农业、服务业以及军事等许多领域，都需要机器人能够通过实时的无线通讯接受控制命令，以期望的速度、方向和轨迹灵活自如地移动和操作。但是在机器人发展的过程中，当机器人在不同的路面行走时，面临这样一个问题：当遇到障碍物时，如何根据路面情况选择路径。因此，自动避障成为机器人在复杂地形行进时的一项必不可少也是最基本的功能，这也使对于避障技术的研究有很大的现实意义。而且随着科学技术的迅猛发展以及相关条件的日趋成熟，作为信息技术三大基础之一的传感器技术逐渐受到了各学科领域的高度重视，已成为当前各发达国家竞相发展的高技术之一。其中红外传感器是大家非常熟悉的一类传感器，它是以红外线为介质的测量系统，能用于辐射和光谱测量、搜索和跟踪系统、热成像系统、测距和通信系统等已经在现代化的生产实践中发挥出了巨大的作用。

本文针对四轮全向机器人避障策略的研究，实现机器人的全向移动及定位避障功能。移动机器人要实现避障功能就必须要感知障碍物，传感器相当于给机器人一个视觉功能。进一步提高全向机器人的灵活性、适应性和智能性。因此，本课题的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

1.2 国内外全向移动机器人的研究现状

1.2.1国外研究现状

1.3 移动机器人避障策略的研究现状

1.4 论文主要研究内容

本文主要是实现四轮机器人的全向移动及其避障策略的研究，其中包括：搭建四轮全向机器人；采用红外接近传感器进行全向移动机器人避障方案设计；采用North STAR或C语言等编程，并给出最优设计方案。论文的主要内容如下：

1．搜集资料：熟悉国内外全向机器人相关的应用和发展概况，了解其目前设计的重要技术特点。

2．原理分析：了解全向移动机器人的组成机构和避障原理，学习红外接近传感器、红外测距传感器以及MultiFLEX™2-PXA270控制器的使用方法。

3. 结构设计：运用创意之星构件搭建四轮全向机器人，并进行避障方案的设计，作避障流程图。

4．程序设计：结合全向移动机器人的运动特点和红外传感器的工作原理，对四轮全向机器人的避障方案进行程序设计。采用先用North STAR图形化软件编程，再用C语言编程，并结合四轮全向机器人进行不断调试和改进。

5．分析与优化：进行相关设计程序分析和评估，分析其中存在的问题以及相关改进和优化方向。

第二章全向移动机器人的设计

2.1 引言

目前，国内外全向移动机器人的设计方案有许多种。用于不同场合的机器人，其外观、源`自*751~文·论^文`网[www.751com.cn大小也不尽相同。机器人的外观是给用户的第一印象，它的体积不宜很大，否则用户使用起来会很麻烦，而且也不利于避障。所以，在考虑机器人实现功能的同时，它的本体设计也显得很重要。本文主要是研究移动机器人的全向移动和策略，根据给定创意之星机器人套件，搭建成全向移动机器人。

对于机器人，之所以带有一个“人”，足以说明它是一种模仿人类生物的结构、思维等构建的[7]。人类首先通过眼镜看到影像，再用大脑思考是否需要躲避障碍物，然后大脑会控制肢体做出相应的动作，完成避障等动作。这样一个流程中，类用到的身体结构包括：眼、脑、肌肉和骨架，执行过程分为“判断是否要躲避障碍物”和“控制肢体做出避障动作”两个部分。