自主移动机器人磁化路径探测及导航技术的研究

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1、南京理工：大学硕士学位论文自主移动机器人磁化路径探测及导航技术的研究摘要本文以全区域覆盖自主移动机器人为研究对象，针对当前全区域覆盖领域自{移动机器人导航控制研究中，存在覆盖不充分和工作效率低等不足，提出了基ji磁化路径探测的导航控制方法，即机器人在行走过程中利用自身的磁化装置在路径上对地面土壤进行磁化，人为形成一条磁迹信标，然后利用组合磁传感器探测地面磁迹，作为机器人导航信息，实现全区域覆盖。文中主要对路径磁化与地面磁迹探测进行了理论分析，根据电磁场理论及磁测量理论，设计了组合磁迹检测装置，实现对路释磁迹的检测。通过分析磁迹信息在磁迹传感器组上的分布特性，确定了车体与磁迹的位

2、置偏差和车体行进方位与磁迹矢量的方向偏差，以此作为磁迹导航的控制信息。根据磁逊导航的特性，应用模糊控制理论设计了磁迹导航模糊控制器，该模糊控制器将车体与磁迹的位姿关系转化为运动控制器的驱动电信号，实现对机器人运动的实时控制；最后基于磁迹探测和导航控制理论，完成了磁化路径探测与导航控制系统的硬件与软什的设计。本文提出的磁化路径探测与导航控制方法是～种全新探索，具有一定的理论研究与实际应用价值。关键词：全区域覆盖自主移动机器人磁化路径磁检测模糊拎制!!!竖型一一兰塑二坠墨AbstractThearea—coveringmobilerobotiSstudiedinthispaper．

3、For1ack0f、coverageprecisionandworkefficiencyfornavigationeontr010rarea～coverlngrobots，thispaperproposesanewconceptofnayigationcontrolbasedonmagnetizedpathdetection．TherobotusesitSmagnetizationequ!preenttomagnetizethesollofthewalkingpaths，andamarneticvestigeiSformedasthebeaconing．Bythecombina

4、tionofmuiti—sensors，thefnformati011ofmagneticvestigecanbeacquiredforthearea—coveringnayigation．’[hepaperanalysestheoreticallypathsmagnetizationandmagneticvestigedetectiOff．AccordingtotheelectromagnetiCandmagnetiCmeasurementtheory，themagneLiCvestigedetect[ondeviceiSdesigned．Thedisiribut：oncha

5、racteristicofmagnetiCvestigeinformationamongthemagnet!smsensorsiSstudied．anderrorsofrobot’SposjtionandorieRtationbetweenmagnetlCvestigescarlbeconfirmed，whichareusedaSthecentrelSignalSf’Orthenayigation．ConslderingthefeaturesofthenaN,igationbasedOf?magneticyestige，thefuzzYCOntrotleriSdesigned．

6、ForthekinetiCCOPErelofthe110botinthereal—Ljme．thefuzzycontr01】ertransformstheposeinformatjonbetweenlherobotandthemarnetiCvestigetothedrlVingcontrolSignalS0fLhem()LiorlCODtre]system．At1ast，WOdesignthehardwareandthesoftwarefort．hemagnetizedpathdetectiODandnayigationsystem．Themeansofnavigationb

7、asedonmagnetlzedpathdetectioniSanewgropingresearchforthearea—covellngrobotS，anditisvaluablelrtheory1^esearchandengineeringapp]jca：!OES．Keyword：area—COveringmobilerobotmagnetjzedpathmagneciedetecLjoftfuzzyCOntroiP783384声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在