移动机器人合作推子任务的仿真研究.doc

编号： 　　　 本科毕业设计（论文） 移动机器人合作推箱子任务的仿真研究 A Simulation Study of Mobile Robots Cooperating in Box-pushing 下属学院 理工分院 专 业 电气自动化 班 级 08自动化（2）班 学 号 姓　 名 指导教师 职称 　　 完成日期 201 2 年 4 月 9 日  诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《机器人物体收集任务仿真实现》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 摘　要 【摘要】多个自主型机器人，可以在不依赖任何外部控制的情况下，协同完成任务。本文研究的是两个相同的机器人在一个长形箱子的一侧时，协同合作直行推箱子的任务。在计算机上应用Robotic Studio仿真系统进行仿真，c#语言编写机器人的控制程序。机器人并不进行通信，依据自我的激光传感器感知所处环境，进行合作，完成任务。 【关键词】多机器人；合作；推箱子；仿真。 Abstract 【ABSTRACT】Many independent robots can finish the task together without external control. This paper focuses on the study of two same robots’ cooperation in pushing box straight when they are in the same side of the box. Robotic Studio simulation system will be applied for emulation, and also the C# language will be used to for the control program of robots. There are no communications between robots, because they can cooperate to finish the task by using their own laser sensors to know the environment. 【KEYWORDS】Robots; cooperate；box-pushing; simulation. 目录 摘　要 II Abstract III 目录 IV 1 绪论 1 1.1 多机器人协作的背景及意义 1 1.2 本文研究内容 2 2 研究方法 3 2.1 问题描述 3 2.2 激光传感器 3 2.3 差分驱动轮 6 2.4 推箱子控制策略 7 2.5 应用软件仿真和开发环境 8 3 仿真实现 10 3.1 应用软件仿真环境建立 10 3.2 激光数据采集和处理 12 3.3 推箱子控制程序界面 13 3.4 推箱子控制程序 15 4 仿真结果 17 4.1 实验结果 17 4.2 实验分析 18 5 总结 19 参考文献 20 致谢 22 附录 23 绪论 多机器人协作的背景及意义 随着计算机、电子器件、通信、自动控制技术和传感器的高速发展与提高，自主移动机器人也高速发着。自主移动机器人具有多个模块：由传感器为主的感知模块，由电子器件和自动控制技术构成的处理、决策和执行等诸多的模块。通过这些模块，机器人可以像人一样自主的进行判断，独立的处理问题，更好的完成任务。自主性和适应性是自主移动机器人的最重要的特点。自主性使机器人在指定的环境下，不依靠外界的实时控制，自动的完成任务。适应性使机器人可以适应外部环境的实时变化，为完成任务，进行自主的判断和控制，调节自身的参数，做出相应的动作。自主移动机器人的自主性和实时性是相辅相成的，缺一不可。 1990年由美国麻省理工学院教授科林·安格尔、海伦·格雷纳和罗德尼·布鲁克斯创立iRobot公司。iRobot公司是世界上知名的机器人研究制造公司，并大量的军用、警用、探险、家用机器人产品，由iRobot设计制造的机器人帮助美国军方进行扫雷，也可以侦测敌军，用卫星导航GPS把数据传回指挥中心，进行导弹空袭，命中率奇高。美国911事件中，深入世贸大厦底下协助搜救工