红外导航自主充电室内移动机器人设计

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1、第31卷第10期实验室研究与探索Vol．31No．102012年10月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYOct．2012红外导航自主充电室内移动机器人设计12崔志恒，韩红玲(1．河南理工大学计算机科学与技术学院，河南焦作454000;2．华北水利水电学院信息工程学院，河南郑州450011)摘要:提出了一种实用且有效的解决室内移动机器人路径规划及自主充电的方法，设计了一款自主充电的室内移动机器人。移动机器人在目标位置未知且感知不到红外线时，通过激光测距感知外部环境，将多分辨率时变势场法和传统的模糊控制结合起来实时调整机器人的移动方向，实现避

2、障和路径规划，不需要记忆先验信息，让机器人快速离开局部环境，找到外界的红外信号，由红外进行导航，跟踪红外线，实现准确定位于充电座上。多分辨率时变势场法和模糊控制的应用有效解决了机器人漫游过程和红外跟踪过程的过渡及红外跟踪过程中的振荡问题。关键词:红外导航;路径规划;时变势场法;模糊控制;自主充电中图分类号:TP242．6文献标志码:A文章编号:1006－7167(2012)10－0033－04DesignofanAuto-rechargingMobileRobotNavigatedbyInfraredRay12CUIZhi-heng，HANHong-ling(1．Depa

3、rtmentofComputerScienceandTechnology，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000;2．DepartmentofInformationEngineering，NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China)Abstract:Asolutiontotheissueofthepathplanningofindoormobilerobotisproposed．Anauto-rechargingmobiler

4、obotisproducedwhichperceivestheenvironmentbylaserradarwhenitcannotfeelinfraredofsomefrequency，whilethepartialorglobaltargetpositionsareunknown．Thecombinationoftheresolution-changedtime-varyingpotentialfieldalgorithmandthetraditionalmethodoffuzzylogiccontrolmakestherobotquicklygetoutofthel

5、ocalenvironment，whichfulfilsobstacleavoidanceandpathplanningwithoutpriorinformation．Havingfelttheinfraredfromoutside，therobotwilltracetheinfraredandreachthetargetpositionsaccurately．Theapplicationoftheresolution-changedtime-varyingpotentialfieldalgorithmandfuzzycontrolsolvestheproblemofth

6、eoscillationbeforeandafterinfraredtracking．Keywords:infrarednavigation;pathplanning;time-varyingpotentialfieldalgorithm;fuzzycontrol;auto-recharging室内进行移动，当感知到外界一定强度的红外信号时，0引言跟踪红外信号，由红外线对机器人进行导航;感知不到环境感知和路径规划一直是非常关键且充满挑战红外或红外较弱时，机器人快速利用路径规划的方法性的机器人技术。文中介绍在全局环境和定位位置未离开局部环境，由红外导航到自己的充电座上。路径

7、知的情况下，通过红外导航和模糊控制有效利用局部规划问题是本文研究的重要内容。因为激光雷达测距环境，来解决室内机器人的路径规划问题，实时控制机周期短，实时性很好，且盲区几乎不存在，有利于避障器人，让机器人尽可能地获得最优的路径。机器人在和紧急刹车，所以采用德国SICK光电子公司的激光［1-2］测距系统LMS200进行测距，采用多分辨率的时变收稿日期:2012－01－09势场法建立环境模型，来描述机器人所处的动态环境，作者简介:崔志恒(1980－)，男，河南漯河人，硕士，讲师，现主要从然后通过模糊控制来实现对机器人的移动路径进行规