王道累, 孙嘉珺, 柴萍萍, 徐凌弘, 刘易腾, 韩 洋

(上海电力大学 能源与机械工程学院, 上海 200090)

随着计算技术和微处理器等技术的发展,智能化技术发展越来越迅速,智能机器人的应用也越来越广泛。机器人的巡检运动和定位方式作为机器人的主要功能成为研究机器人学应用的热门方向。因此,如何运用相应的控制技术、传感器融合技术和视觉技术等成为研究轮式巡检机器人发展的主要课题之一。

目前相关人员在轮式移动发展[1]和传统视觉目标跟踪算法的基础上[2],针对视觉追踪等问题提出了新的算法,以便克服干扰;同时也有在传感器中使用数据融合技术[3],精准获得信息采集,再通过相关控制算法,结合信息融合技术,以确定障碍物的种类。

本文研究的主要目标是实现全向移动机器人的位姿确定和移动控制。在数据获取方面,利用光流传感器、惯性导航,通过各个传感器读取与处理信息;在结构分析上,对麦克纳姆轮的结构和移动特点进行了分析和建模,搭建了实物模型,并运用相应的传感器技术,获得了传感器相应技术、单片机和全向机器人结合的现实成果;在控制上,以各个传感器获得的数据为基础,获得了移动平台所需的所有位姿信息,再利用双闭环控制来实现移动平台的相应位姿变化控制,并通过实验调整控制参数,以适应最佳的控制要求。

1 基于光流传感器的位置数据获取

本文使用的光流传感器为是ADNS-3080光流传感器,能够感应速度高达101.6 cm/s和高速移动的加速度达15 m/s2。……