基于振动触觉的移动机器人为人导航系统
2016-10-24宋光明宋爱国
东南大学学报(自然科学版) 2016年5期
刘 杰 宋光明 彭 璜 张 颖 杨 茜 宋爱国
(东南大学仪器科学与工程学院, 南京 210096)
基于振动触觉的移动机器人为人导航系统
刘杰宋光明彭璜张颖杨茜宋爱国
(东南大学仪器科学与工程学院, 南京 210096)
为了给视觉障碍者或助航需求者自主行走提供帮助、减轻其心理负担,设计了一种基于振动触觉的移动机器人为人导航系统.该系统通过移动机器人搭载Kinect体感设备为使用者提供其姿态信息,再结合振动触觉腕带装置的反馈实现机器人为人导航的功能,即引导使用者在预先规划好的路径上行走.整个为人导航过程中使用者和机器人之间的相对距离和相对角度收敛到给定值,最终确保在机器人的引导下按照给定路径使得使用者安全准确到达目的地.基于领导者-跟随者控制模型,提出了适合本系统的人机协作控制算法,进行了振动触觉识别率实验,完成了本系统在平坦地面轨迹跟踪实验和对起伏地面的适应能力测试,验证了算法的正确性与可行性.最后,对本系统抗干扰能力进行实验分析,以验证系统的鲁棒性.
振动触觉;为人导航;移动机器人;人机协作
与普通人相比,由于视觉信息的缺失,盲人和存在视觉障碍的人在行走过程中无法及时有效地获得路况与位置信息,导致其活动受限、行走危险性增加等.同时,当普通人处在一个复杂且视野受限的未知环境中,如何准确到达目的地也是亟待解决的问题.因此,如何……
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