用于移动机器人导航和避障的传感器设计.doc

浙江科技学院本科毕业设计（论文）浙江科技学院本科学生毕业设计（论文）题目用于移动机器人导航和避障的传感器设计及其数据的采集处理系别自动化与电气学院专业班级02自动化B姓名顾彬学号20240144指导教师孙勇智职称讲师2006年6月4日摘要近年来，自主式移动机器人研究和设计成为了许多人关注的焦点，机器人的研究和设计领域已经不仅仅限于军事领域中，许多应用于军事机器人上的成功技术已经使用于工业和民用的领域中。对于移动机器人来说，在未知环境下机器人自动导航和定位是首先要解决的基本问题，是实现机器人智能性的最重要的核心技术。它主要包括：环境信息获取功能，环境信息理解和建模功能以及实现自动导航的路径规划算法功能组成。本文讨论了用于室内移动机器人导航、定位和避碰的传感器及其设计。在众多用于导航的传感器中，接近传感器如超声传感器是最简单和最基本的传感器。本论文给出了超声传感器的工作原理，提出了一个有效的设计电路，并且给出了超声传感器的测量障碍物的程序流程图。论文还研究了用于定位的光电编码器和用于避碰的红外传感器的实现，并且给出了测量电路和程序流程图。以上传感器受一个8位微控制器控制，该控制器通过EIA－485网络与32位的上位计算机通信，在同一条总线上还有电子罗盘，实时测量移动机器人的转向。关键词：自主式移动机器人；超声波测距；红外线传感器；电子码盘；ABSTRACTAutonomousmobilerobothascreatedconsiderableinterestinrecentyearsforitspotentialapplicationsinmilitary,industrialanddomesticfields.Navigationandlocalizationinanunknownenvironmentisthekeyproblemstobesettledforanautonomousmobilerobot.Theresearchfieldsinclude:environmentalinformationacquisition,perceptionandmodeling,localpathplanningandglobalpathplanning,etc.Thisarticlepresentanddiscussthedesignofsensorfornavigationandlocalizationofanindoormobilerobot.Amongvarioussensorsfornavigationandlocalization,rangesensors,suchassupersonicsensors，arethenecessary.Thecircuitofsupersonicsensorsarepresentedinthisthesis,andthediagramofprogramforsupersonicsensorsarepresentedalso.Thedesigninfraredsensorsforobstacleavoidingandencoderfordeadreckonarealsopresentedinthisthesis.Thesensorsarecontrolledbya8-bitmicrocontroller,whichcommunicateswiththe32-bitcomputerbyEIA-485network.Theelectroniccompass，whichmeasuresthedirectionofrobotarecommunicateswiththe32-bitcomputerbyEIA-485networkalso.KEYWORD:AutonomousMobileRobot;UltrasonicRanging;InfraredSensors;Encoder目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc105854807"摘要ⅠHYPERLINK\l"_Toc105854807"AbstractⅡHYPERLINK\l"_Toc105854807"第一章绪论1HYPERLINK\l"_Toc105854808"1．1机器人技术发展历程1HYPERLINK\l"_Toc105854812"1．2全自主移动机器人的概念与研究现状2HYPERLINK\l"_Toc105854815"1．3移动机器人导航技术的研究内容3HYPERLINK\l"_Toc105854816"1．4导航常用传感器介绍4HYPERLINK\l"_Toc105854820"1．5本论文的主要研究内容5HYPERL