自主导航搬运机器人底盘运动控制系统设计开题报告

全文总字数：3397字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1国内外研究现状分析

随着市场对于物流自动化装备需求的不断增加，机器人在物流行业得到越来越广泛的应用，已经深入到仓储、配送各个环节，不仅提高了物流作业效率，减轻了工作人员的劳动强度，还有助于优化资源、降低成本，具有良好的经济效益和广阔的发展前景。

自主导航技术作为仓储机器人的核心技术之一，在国内外发展迅猛，目前机器人常用的定位导航方式有激光定位导航、视觉定位导航、红外线定位导航、超声波定位导航、gps全球定位导航等。

激光定位导航：激光雷达 slam技术相结合的激光定位导航主要是通过对目标物发射激光信号，再根据从物体反射回来的信号时间差来计算这段距离，然后再发射激光的角度来确定物体和发射器的角度，从而得出物体与发射器的相对位置。目前激光定位导航技术已成为机器人主流的定位导航方案。激光雷达具有指向性强的特点，使得导航的精度得到有效保障，能很好地适应室内环境。

2. 研究的基本内容与方案

基于上述1.2中存在的问题，拟采用开源机器人操作系统ros系统进行自主导航仓储机器人底盘运动控制系统的开发，基于ubuntu18.04操作系统搭载ros melodic，基本方案如下：

1. 在github平台上下载turtlebot机器人和激光雷达rplidar的软件包，用于模拟搭载激光雷达的移动机器人，从而进行仿真建模。

2. 使用ros导航功能包集中的三个工具包，gmapping、move_base和amcl。其中gmapping包用于利用激光雷达获取的数据实现机器人的slam(同时定位与地图建立)；move_base包用于机器人的路径规划和避障；amcl包用于让机器人在已有的地图里利用激光雷达获取的数据进行定位。

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   3. 研究计划与安排

   1-2周：根据任务书要求，进行文献检索，查阅收集和整理参考资料，选定一篇外文文献进行翻译。

   第3周：安装ubuntu系统和ros melodic并学习熟悉ros系统基本知识和操作。

   第4周：撰写开题报告并提交。

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   4. 参考文献（12篇以上）

   1、v. i. matyukhin. control of wheel system under uncertainty. automation and remote control, 2009, vol. 70, no. 5, pp. 811–828.

   2、giuseppe bruno , gianpaolo ghiani and gennaro improta. dynamic positioning of idle automated guided vehicles. journal of intelligent manufacturing (2000) 11, pp,209-215.

   3、anders oreba¨ ck and henrik i. christensen. evaluation of architectures for mobile robotics. autonomous robots 14,pp, 33–49, 2003

   4、min k. kang and jin s. lee. kinematic path-tracking of mobile robot using iterative learning control. journal of robotic systems 22(2), pp,111–121 (2005)

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