基于ROS的停车场智能导引服务机器人开发

来源 :天津职业技术师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxxxssss11112222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在智能制造和机器人领域,智能服务机器人成为了近几年的探究热门与焦点,它为经济发展和社会进步提供了全新的拓展点。现如今,城市交通状况的严峻性不言而喻,处于必要环节的停车问题矛盾突出,提高停车场的智能性和服务水平、实现智慧停车需要不断努力,所以研发一款面向停车场的导引服务机器人将是一种行之有效的解决方案。本文根据停车场的特殊性质,利用ROS平台,探索出一种适用于该场所的路径规划算法和优化策略,设计出人机交互软件和车位信息模拟系统,将其与机器人通信,形成停车场智能导引服务机器人完整框架,并采取实验验证了其应用效率。(1)本文分析了停车场的场地特点及使用需求,根据实际停车位面积和单个停车位尺寸,使用Gazebo对其进行比例建模仿真,建立了仿真环境;分析了机器人平台特性,采用两轮差速式运动学模型,根据其部件结构,利用Visual Studio Code和XACRO(机器人描述文件格式),在Gazebo中建立了物理机器人仿真体。(2)本文对比分析已有路径规划算法特性后,选择适配性较优的D*Lite算法作为研究对象,该算法兼顾静态和动态两种规划方式;分析了停车场的路径特性,针对原算法转向多、平滑度低的问题,提出一种场景性改进方法,采用了四邻域搜索方法进行路径探寻,利用了二阶贝塞尔曲线进行路径平滑处理,同时在MATLAB进行算法仿真实验,实验结果表明,优化后的算法路径规划时间短、效率高且轨迹平滑,较原算法效果提升明显;分析了实际停车导引应用需求,提出了一种最短距离和梯度分流的终点选择策略。(3)本文使用Qt设计了停车场服务机器人导引交互软件,集成了信息显示、运动控制、快捷指令和参数配置等窗口部件,可满足机器人的调试与使用基本要求;使用Lab VIEW设计了停车场车位状态监控模拟系统,作为机器人数据端,向机器人传递车位信息,同时实时显示机器人的坐标位置。(4)本文将优化后的D*Lite算法移植到机器人仿真平台,首先对优化算法做对比实验,验证了算法的优越性;其次设置4梯度空闲车位数量做仿真实验,验证了机器人的可行性;最后设置三种情景进行仿真实验,验证了机器人的应用性。实验验证了机器人仿真平台可以对动态障碍物进行有效处理,动态规划路径后重新向目标停车点运动,计算分析得出机器人平均导引成功率为94%-96%,特定障碍物场景下导航成功率为95%-96%,单次平均导航耗时为10-12.5min,其仿真导引具有较高的工作效率,具备了停车场的基础工作条件。
其他文献
<正> 黑塔子根为柿科植物福州柿的根。四川大部分地区四季可采、药源丰富。我科根据民间多用于利水消肿、通便。从1986年至1988年底共治疗80例,结果表明其利水、通便的功效确实。其适应症为肺热咳嗽、臌胀、经闭等。兹举二例如下。
期刊
<正> 王××,女,58岁。1986年7月24日诊。头面肿胀焮痛已三天。两眼睑下垂,视物不清,发热恶风,头皮痒,抓破则流水,咽痛,咀嚼、舌咽、说话均感困难。舌质红,苔白,脉虚数。治宜清热解毒,疏散风邪,普济消毒饮加减。处方:黄芩、银花各15克,赤芍、荆芥、防风、玄参、马勃、桔梗、苦参各10克,
期刊
进入新时代以来,我国信息技术迅猛发展,人们在享受高科技带来的红利的同时,又在不断破坏环境。工业化进程的加快,导致空气能见度低、酸雨、臭氧层破坏、温室效应等大气环境污染问题凸显,这些污染严重影响着人类的呼吸健康和血液循环系统。空气质量作为衡量大气污染的重要指标,越来越受到国家的重视,如何有效监测大气环境参数、治理大气环境污染成为重中之重。针对目前我国国控站点建设成本高、地级城市以下地区还未实现实时发
学位
植物电信号被认为是植物生理过程及体内传递信息的重要植物生理信号,它是植物细胞或组织的静息电位在外界环境因子刺激下,发生变化并能在细胞、组织间传递的一种微弱信号,植物电信号与植物的运动、生长、代谢等有密切的关系,通过植物电信号的特征变化进而反应植物自身的生长状况。采用植物电信号作为植物生长状态诊断机制的一种有效指标,该指标能从宏观和微观两个方面反映出植物生长状态,具有反应灵敏,特征明显等特点。本文以
学位
<正> 王××,男,30岁。1985年6月5日诊。2天前因劳后当风,始觉恶寒发热,咽部微痛。自服速效伤风胶囊及桑菊感冒冲剂后,恶寒解而发热未除,咽痛加剧以右侧为主,吞咽时痛引及耳,并口渴求饮,大便干,小溲短赤。检查:右侧扁桃体充血、舌腭弓及软腭红肿,悬雍垂水肿且推向健侧;血白细肥总数1.2万/mm~3。舌淡红,苔
期刊
赤藓糖醇是一种具有甜味却不产生能量的甜味剂,广泛应用于食品、化工和医药等行业,一般存在于动物、植物、水果和各种微生物中。赤藓糖醇的生产有化学合成和生物发酵两种方法,目前工业生产中使用最多的是生物发酵法。淀粉经过液化、糖化、发酵、离交、蒸发、结晶和干燥等过程生产出赤藓糖醇成品,其中干燥系统生产过程非常关键,决定了赤藓糖醇的品质。赤藓糖醇干燥过程是在流化床内吹入一定温度的热风,当压力和温度满足一定条件
学位
<正>龚贤课徒画稿以图解的方式诠释绘画方法和步骤,贯穿了他绘画风格演变的不同阶段。龚贤的绘画风格可分为四个阶段:初期为三十岁之前尚无风格可言的习作阶段;早期为三十到四十岁,简笔勾勒的"白龚"画风;中期为四十至五十岁左右,一方面继续完善简笔画风,另一方面尝试多遍皴擦点染的积墨画法的"黑龚"画风;晚期为五十岁前后至其去世(1689)。
期刊
鉴于X射线辐射对患者的潜在风险,降低患者所受辐射剂量的问题引起了科研工作者广泛的关注。目前主流的降低辐射剂量的方案主要有两种,一是使用低剂量计算机断层成像(CT)的方案,二是采用稀疏扫描型CT的方案。对于低剂量CT扫描方案,目前主流的CT图像重建方案主要分为两种,一种是基于传统算法的重建方案,一种是基于深度学习的图像后处理方案。已经提出的传统算法对解决低剂量辐射的CT重建问题效果不够理想。为此本研
学位
多姿态两轮移动机器人具有平衡车和自行车两种模式。其中平衡车机器人更适合低速代步,经过一定的改造后可以搭载货物作为载物车使用。自行车机器人,更适合较高速度行驶,可以在狭小和拥挤的环境下使用。由其具有广泛的应用价值,吸引着众多国内外研究者进行研究。目前针对平衡车机器人和自行车机器人的研究较为广泛,而能同时具备二者功能的研究相对较少。本文提出了一种多姿态两轮移动机器人,其具有平衡车机器人和自行车机器人的
学位
随着结构振动控制技术的迅速发展,对于调谐减振技术进行了理论研究和实际应用。机械谐振系统由弹簧、阻尼器、质量块等理想元件组成,可通过机理建模直接推导得到系统的动力学模型,但其在实际应用过程中仍存在一些问题。机械谐振系统是由很多部件构成的,各个部件间的协调不能完全理想化,而且由于外部因素的影响,其实际的传输关系会更为复杂,物理上的先验知识只能起到辅助作用。因此,谐振系统模型中不确定性参数的辨识研究是控
学位