| 【中文题名】 | 未知环境中移动机器人异常检测及负高度障碍检测 |
| 【英文题名】 | Exceptional Status Detection of Robot and Negative Elevation Area Detection under Unknown Environments |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-16 |
| 【中关键词】 | 负高度障碍,移动机器人,安全性,异常检测,, |
| 【英关键词】 | mobile robot,safty,negative elevation area detection,exceptional detection, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 |
在移动机器人控制与导航过程中，为了保证移动机器人控制方法和运动策略的安全实施，必须对自主移动机器人的内外部状态进行异常检测。本文着重在对几种常见的异常进行检测与识别，其中包括(1)地形负高度异常检测与处理；(2)轮胎状态异常及避让策略。
本文首先介绍了整个研究的实验平台，一个可以应用于非结构化环境的移动机器人环境感知系统，采用2-D激光雷达与精密转台相结合，实现3-D环境下的障碍检测。
然后探讨了移动机器人异常检测及避让策略。采用四个概率神经网络来识别移动机器人的异常运动状态。提取了反映机器人正常和异常运动状态(打滑、受阻、被卡死)的8个特征。概率神经网络利用这些特征值作为输入，对驱动轮运动状态进行分类。在此基础上设计了避让策略，这种避让策略对于机器人可越过的小障碍具有适应性。针对自行研制的移动机器人验证了本文方法的正确性。
最后依据坐标变换，对负高度潜在障碍进行了分析探测，获取了障碍物点在世界坐标下的高度值，简便地识别出了负高度障碍，并在此基础提出了速度控制策略，并对负障碍区域进行了宽度和长度的估计，通过实验确定该方法的有效性。然后介绍建图过程中移动机器人如何在动态环境中滤... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-7 |
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第一章 绪论 |
7-11 |
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1.1 课题的研究背景 |
7 |
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1.2 移动机器人研究概况 |
7-8 |
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1.3 移动机器人异常检测研究概况 |
8-9 |
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1.4 本文主要内容与章节安排 |
9-11 |
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第二章 基于激光雷达的三维感知平台 |
11-15 |
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2.1 硬件系统 |
11-13 |
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2.2 软件系统 |
13-14 |
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2.3 三维感知平台 |
14-15 |
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第三章 移动机器人异常检测及避让策略研究 |
15-26 |
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3.1 概率神经网络 |
17-19 |
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3.2 移动机器人及其异常运动状态 |
19-21 |
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3.3 基于神经网络的异常运动状态识别 |
21-22 |
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3.4 避让策略 |
22-23 |
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3.5 实验结果 |
23-25 |
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3.6 结论 |
25-26 |
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第四章 基于激光雷达的负高度障碍检测 |
26-46 |
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4.1 探测点高度获取 |
26-28 |
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4.2 负高度障碍下的速度控制 |
28-30 |
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4.3 负高度障碍区域最宽度与长度估计 |
30-34 |
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4.4 负高度障碍检测实验 |
34-40 |
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4.5 动态插补动态障碍物探测算法 |
40-45 |
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4.5.1 逐点比较直线插补 |
40-41 |
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4.5.2 动态插补算法 |
41-43 |
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4.5.3 实验结果与分析 |
43-45 |
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4.6 本章小结 |
45-46 |
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第五章 结论与展望 |
46-48 |
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5.1 论文工作总结 |
46 |
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5.2 未来工作展望 |
46-48 |
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参考文献 |
48-52 |
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附录 |
52-60 |
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致谢 |
60-61 |
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攻读硕士期间主要的研究成果 |
61 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385986 |
