文章目录

0 引言

1 系统组成及原理

1.1 设计思路

1.2 硬件设计

    1.2.1 环境感知模块

    1.2.2 检测模块

    1.2.3 控制与数据处理模块

    1.2.4 运动控制模块

    1.2.5 无线模块

1.3 软件设计

2 环境感知与地图建立

2.1 传感器数据获取

2.2 环境地图建立

2.3 自主定位

3 路径规划

3.1 全局路径规划

3.2 局部路径规划

    3.2.1 DWA速度采样

    3.2.2 DWA轨迹评价

    3.2.3 局部避障

4 实验与结果分析

4.1 实验环境及流程

4.2 实验步骤

4.3 实验数据与分析

5 结束语

文章摘要:针对隧道施工环境,设计了一款隧道安全预警机器人,并重点研究其导航系统实现;机器人搭载检测仪器与分析主机,集数据采集、分析、预警于一体,实现隧道巡检的自动化和智能化;分别利用Cartographer算法和自适应蒙特卡洛算法(AMCL)融合雷达、里程计、IMU的数据,实现环境地图的创建与机器人实时定位;采用A*算法和DWA算法实现机器人的全局和局部路径规划,并结合ROS操作系统对其进行实验验证;实验结果表明:在导航定位时,机器人位置误差和航向误差分别小于20 cm和5.5°,能满足实际工程需要,完成自动巡检任务。

文章关键词:多传感器融合,自动导航,自动巡检,

项目基金:国家自然科学基金委员会青年科学基金(51805395),

论文作者:刘未 朱宏辉 

作者单位:武汉理工大学物流工程学院 

论文DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2021.08.034

论文分类号: TP242

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