基于超声波避障的移动机器人动态仿真平台的建立.pdfVIP

墨 日 遮 盛墨日 Doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2013．01．013 基于超声波避障的移动机器人动态仿真平台的建立 郭紫光，师五喜 (天津工业大学电气]二程与自动化学院，天津 300380) 摘要：本文利用MATLAB软件中的simulinkt具箱设计了利用超声波测距原理进行避障的移动机器人的动态仿真演示平 台，实现了对移动机器人避障的实时动态的仿真，仿真实验结果良好。 关键词：移动机器人；避障；动态仿真；超声波测距 中图分类号：TP242文献标志码：B Dynamicsimulationplatform ofmobilerobotbasedonultrasonic obstacleavoidance GUO Zi—guang，SH IW u—xi (SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin，300380，China) Abstract：Byusing the softwareMATLAB Simulinktoolbox，thispaperdesignsa dynamicsimulationplatform for mobilerobot，whichrealizesreal—timedynamicsimulationofthemobilerobotobstacleavoidanceandhasthegreat simulationresults． Keywords：mobilerobot；obstacleavoidance；dynamicsimulation；ultrasonicranging O 引言 D， ，把 ，D， 坐标系原点建立在两个驱动轮轴 ， 随着智能移动机器人领域研究的不断深入，如何更加 心连线的中点0，上，并且把该点作为机器人的位置参考 有效地在实验初期对移动机器人进行合理化的建模并对 点。相交于点D，的两个轴分别定义为 ，轴和 轴。在 路径规划算法、控制算法、环境建模等算法进行先期的验 Ow 坐标系下，D，的位置 由坐标X和 y确定，坐标 证和优化就成为一个热点。在计算机上通过对外部环境、 系 ( 和 D 之间的角度差由0给定。将机器人 机器人及传感器建模构成的计算机仿真平台对于在移动机 的姿态描述为具有这3个元素的向量：[x，y，0]。图1中， 器人领域的研究具有非常重要的意义。在对系统传感器合 和 分别为左右两驱动轮的转动角速度．伪 两轮半 理化建模的基础上，仿真平台可以根据实验对象的需要任 径，伪 两驱动轮之间的距离，D，点速度(机器人的线速度) 意设定、调整环境模型和传感器模型参数、添加各种类型 为V=((0，+0))r／2，分别投影到 0 坐标系上得 的传感器模型，从而可以更方便地检验和比较各种环境建 模方法，进行实际物理机器人实验之前尽可能地弥补各类 x=Vcose=rcos0(∞，+∞，)／2 (1) 算法的缺陷和不足，加速理论成果在实际物理机器人环境 Y=Vsin0=rsinO(03~+03)／2 (2) 建模中的应用I】】。 ▲ 使用MATLAB中的GUI可以设计移动机器人仿真平 台。Simulink212具箱可以搭建模糊控制算法的仿真平台 】 。 本文就通过Simulink工具箱搭建移动