基于ROS的臨場移動機器人控制系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、臨場移動機器人可代替人去查看和感知遠程環(huán)境。本文根據應用于室內環(huán)境的臨場移動機器人的功能需求，設計了基于ROS（機器人操作系統(tǒng)）的臨場移動機器人控制系統(tǒng);并搭建了一款臨場移動機器人進行了實驗研究，驗證了控制系統(tǒng)方案是可行的。
　　本文搭建的臨場移動機器人實驗平臺為兩輪差速驅動，主要傳感器為Kinect傳感器和編碼器，上位機為筆記本電腦，下位機為Beaglebone Black開源控制器，遠程控制平臺為任意連接入網絡的計算機。臨場移

2、動機器人控制系統(tǒng)基于開源的操作系統(tǒng)Ubuntu和ROS搭建，使用開源的OpenCV庫進行視覺圖像處理，成本低、通用性強、易于進行功能拓展和修改。
　　使用Kinect傳感器和編碼器數據實現了機器人的SLAM(同時定位與制圖)。依據Kinect傳感器的數據搭建了視覺里程計模型。使用擴展卡爾曼濾波融合編碼器里程數據和視覺里程計的數據以提高機器人定位精度。在實驗室進行了SLAM實驗生成了實驗室的環(huán)境地圖，分析SLAM生成的運動軌跡，驗證

3、了機器人定位精度是滿足本文要求的。
　　實現了機器人對特定人員的識別與追蹤。首先通過人臉識別出特定人員，并對該人員進行視覺跟蹤。在視覺跟蹤過程中，如可檢測到該人員的身體，即將對人臉的視覺跟蹤更新為對人體的視覺跟蹤。結合使用Camshift跟蹤算法和卡爾曼濾波算法提高視覺跟蹤的魯棒性。然后根據Kinect深度數據確定視覺跟蹤目標的位置。最后根據位置信息和SLAM生成的地圖進行路徑規(guī)劃，實現機器人對人員的動態(tài)追蹤。在實驗室進行人員識別