基于ROS的移动机器人控制技术研究.docx

基于ROS的移动机器人控制技术研究

目录

基于ROS的移动机器人控制技术研究（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1移动机器人发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2ROS在移动机器人中的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目的与内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

ROS基础与环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

移动机器人硬件选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1电机与驱动选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2轮胎与底盘设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3传感器配置与选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

基于ROS的移动机器人控制算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.1路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.1.1近似路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.1.2最优路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.2转弯与避障策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.3集成导航系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

实验平台搭建与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.1实验平台硬件组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

5.2软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.3实验场景设置与测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

实验结果分析与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

6.1实验数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

6.2控制效果评估指标体系建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.3算法优化策略探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

7.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

7.2存在问题与不足分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

7.3未来研究方向展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

基于ROS的移动机器人控制技术研究（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

1.1移动机器人发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

1.2ROS在移动机器人中的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

1.3研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

ROS基础与环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

移动机器人控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.1路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1.1连续路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.1.2障碍物规避规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2转弯与速度控制．．．．．