基于ROS的移动操作机器人设计与开发

发布时间：2024-02-04 21:28

　　机器人技术的发展给人们的生产生活带来了极大便利,为了扩展传统工业机器人的使用范围,由移动机器人平台和机械臂组成的移动操作机器人受到了越来越广泛的关注。移动操作机器人具有行走和操作的功能,在物流仓储管理、特殊条件作业、智能服务、自动化生产以及教育科研等领域有着开阔的应用前景。通过多传感器融合技术,移动操作机器人可以在未知/非结构化环境中自主定位与导航,并进行移动操作的运动规划,借助多自由度的特点完成对目标的灵活抓取。本文设计的移动操作机器人具有负载能力强、安全、智能等特点,主要由全向移动机器人平台和协作型机械臂组成。根据机器人的设计开发需求,首先为移动操作机器人设计了机械系统与控制系统。系统实现了机器人的运动控制、电源管理以及其他基本功能,并装备了多种传感器,为机器人的功能开发提供软硬件的支持。在实现对机器人的运动控制的基础上,针对移动操作机器人的自主定位与导航功能,对SLAM、路径规划等关键算法进行研究,借助机器人操作系统(Robot Operating System,ROS),为机器人开发了基于激光传感器和惯性测量单元(IMU)融合的自主定位导航系统。系统实现了机器人在模块化环境中的...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3定位与导航ROS系统框架

航。地面站PC主要用于显示地图和机器人实时位置，同时可以由Qt软件编写的接入ROS的界面对机器人进行远程遥控。2定位与导航系统设计移动操作机器人定位与导航系统是基于ROS开发的，ROS框架中已经创建并且运行了连接所有进程节点的网络，在充分利用开源社区资源的基础上，建立新的功能包和....

图1-2协作型机械臂

(c)ABBYuMi(d)FrankaEmika图1-2协作型机械臂Fig.1-2Cooperativemanipulators所述，移动操作机器人的研究对于机器人产业的发展以及人们具有重要的意义。本文中将基于自动化生产的应用场景特点，设负载能力、性能稳定、功能完....

图1-3国外移动操作机器人代表产品

ago移动操作机器人为西班牙机器人公司PALRobotics的一款产品，械臂的最大负载为3kg，机器人具有语音交互系统。机器人本体包含括基本的激光雷达、超声传感器、6轴IMU，机械臂腕部可以选配力矩传感器，末端夹持器可选配5指的欠驱机械手、触觉传感器。机器含高分辨....

图1-4国内移动操作机器人代表产品

内的移动操作机器人研发起步比较晚，市场上的现有的成熟产品较十分迅速。国内研究移动操作机器人技术的主要科研单位和领先企大学机器人研究所、上海交通大学自动化系的机器人研究团队、中化研究所、哈工大机器人实验室、新松机器人自动化股份有限公司科院沈阳自动化研究所曾研制了一款排爆机器人，即“....

本文编号：3895867