4 结论 21

致谢 23

参考文献 24

移动机器人防碰撞设计1绪论

1。1课题背景

移动机器人随着制造业的发展和材料质量的提升、计算机计算性能和存储容量的提高，以及人工智能与控制理论的深度交融交叉，渐渐地受到大众广泛的关注和研究人员的投入研究。移动机器人之所以可以体现学科交叉，是因为它涉及许多研究领域的课题，所以具有极大的研究价值。

移动机器人是一个多功能于一体的综合系统,这个机器人系统不但包含环境感知，而且还有动态决策与规划，行为控制与执行等等领域的研究内容。移动机器人也是一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。其中的环境感知集中了传感器技术，机械工程，电子工程等等学科内容。决策、规划、控制和执行包含了自动化控制工程，计算机工程和人工智能等多个学科的研究成果。机器人的发展和研究又是代表着机电一体化的最高的成就。

移动机器人比起普通机器人具有移动的功能，移动机器人可以代替人从事危险、恶劣环境下作业，比如辐射大的核电站、有毒有害气体较多的地下矿道等，还可以去到人所不及的环境作业，比如宇宙空间、水下甚至是深海地区。移动机器人比普通机器人有更大的机动性、灵活性。目前在移动机器人的领域中，科学技术的发展非常的活跃。随着机器人性能持续地逐渐地提升和完善，移动机器人的实际应用范围也渐渐被拓宽，不单单是人们熟知的行业内（如工业，农业，国防，医疗，服务业等）中得到了广泛的较好的应用，而且还在人们不熟知但是与人息息相关的领域（如排雷，搜捕，救援，辐射以及空间领域等）进行应用，很好地避免了人的伤亡和不必要的财产损失。因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注，并且各个国家也投入相当的人力物力去发展提高本国的机器人技术。

1。2研究的目的及意义

机器人的发展从零到一，从低等到高等，随着科学技术的进步而不断深入发展。移动机器人的未来是向着智能化，情感化发展的，最后达到人机共存的社会。影响移动机器人发展的因素有很多，其中导航与定位是最关键的一个环节之一，还有多传感器信息的交融和整合，多机器人的群体协调与控制策略等。

而移动机器人定位技术通常可以分为全局定位和位姿跟踪两大类别，是移动机器人研究的核心技术之一，可靠的位姿（位置和朝向）是完成各项任务的基础前提。然而，对于全局定位，移动机器人除了需要面对自身传感器（如里程计）带来的误差，还需要同时面对已知地图（如缺少明确几何特征的不同地图场景、地图噪声）带来的影响，这将会导致全局定位的收敛速度变慢；严重时，会导致收敛到错误的位姿。而对于位姿跟踪，除了上述两种影响，移动机器人还将面对环境中的动态、高遮挡（如移动的人群）造成的更大影响，各个方面的影响综合在一起，将会导致位姿跟踪精度的下降；严重时，甚至会造成位姿丢失（即绑架问题），进而无法继续执行任务[2]。

定位技术至今都是在移动机器人的相关技术领域中的最基础、最核心的技术之一，它是保证移动机器人能够去完成各项任务的前提条件。所以设计中运用无线定位技术，对所有在现场的移动机器人和工作人员进行实时定位，通过设计，使得移动机器人进入规定危险距离半径时停止移动，避免人与移动机器人或是移动机器人与移动机器人之间碰撞事故的发生。