兩輪載人自平衡車導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)編輯ppt項(xiàng)目摘要本項(xiàng)目為“兩輪載人自平衡車系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)”的配套項(xiàng)目，旨在為兩輪載人自平衡車設(shè)計(jì)導(dǎo)航系統(tǒng)。編輯ppt立項(xiàng)背景兩輪自平衡機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)：1.移動(dòng)軌跡靈活多變。2.無剎車系統(tǒng)，由CPU自動(dòng)給出正反轉(zhuǎn)力矩，方便起動(dòng)、停止、停留在某處，前進(jìn)后退自如。3.簡(jiǎn)化了車體結(jié)構(gòu)，使機(jī)器人可以做得更小更輕。廣泛應(yīng)用于代步工具、通勤車、緊急服務(wù)、郵件派送、空間探索、戰(zhàn)場(chǎng)偵察、危險(xiǎn)品運(yùn)輸、滅火、智能輪椅等方面。輪式機(jī)器人在工作過程中可能會(huì)遇到工作區(qū)域狹窄、路面不平、工作環(huán)境復(fù)雜多變、需要經(jīng)常轉(zhuǎn)向的工作場(chǎng)合。如何在這樣的環(huán)境里靈活快捷的完成任務(wù)呢？編輯ppt研究意義提高適應(yīng)性和魯棒性解除機(jī)器人與實(shí)驗(yàn)室之間臍帶效應(yīng)推動(dòng)機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程多傳感器信息融合為移動(dòng)機(jī)器人在各種復(fù)雜、動(dòng)態(tài)、不確定或未知的環(huán)境中工作提供了一種有效的技術(shù)解決途徑。更精確地觀察和解釋環(huán)境冗余性、互補(bǔ)性、實(shí)時(shí)性及低成本性隨著兩輪自平衡機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域的不斷深入，越來越多的情況要求機(jī)器人具備在未知的環(huán)境中自主導(dǎo)航的能力。編輯ppt國內(nèi)外同類課題現(xiàn)狀分析電磁導(dǎo)航通過感應(yīng)線圈對(duì)電流的檢測(cè)來感知路徑信息GPS導(dǎo)航以空間衛(wèi)星為基礎(chǔ)，能在全球范圍內(nèi)確定目標(biāo)位置進(jìn)行高精度導(dǎo)航視覺導(dǎo)航信號(hào)探測(cè)范圍寬獲取信息完整基于傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航利用非視覺傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航超聲波傳感器、紅外傳感器、接觸傳感器常見的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方式電磁導(dǎo)航GPS導(dǎo)航視覺導(dǎo)航基于傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航編輯ppt國內(nèi)外同類課題現(xiàn)狀分析定位相對(duì)定位技術(shù)有測(cè)距法、慣性導(dǎo)航法等方法絕對(duì)定位技術(shù)包括GPS、陸標(biāo)定位、基于已知地圖的定位等方法。路徑規(guī)劃靜態(tài)路徑規(guī)劃即離線全局路徑規(guī)劃動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃即在線局部路徑規(guī)劃環(huán)境信息完全已知。有可視圖法、柵格法等方法環(huán)境信息部分或者完全未知。有人工勢(shì)場(chǎng)法、模糊邏輯算法、遺傳算法等方法成本低，可行性較高，對(duì)外部環(huán)境無特殊要求，但定位誤差會(huì)隨時(shí)間的累積而不斷增長(zhǎng)。不存在累積誤差，但一般比較復(fù)雜，成本較高。編輯ppt國內(nèi)外同類課題現(xiàn)狀分析移動(dòng)機(jī)器人中采用的多傳感器信息融合方法加權(quán)平均法Kalman濾波擴(kuò)展Kalman濾波Bayes估計(jì)Dempster-Shafer證據(jù)推理模糊邏輯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)層、特征層以及決策層等不同的層次的融合,也可以實(shí)現(xiàn)測(cè)距傳感器信息、內(nèi)部航跡推算系統(tǒng)信息、全局定位信息之間的信息融合,進(jìn)而準(zhǔn)確、全面地認(rèn)識(shí)和描述被測(cè)對(duì)象與環(huán)境。移動(dòng)機(jī)器人能夠作出正確的判斷與決策編輯ppt方法、技術(shù)路線1.分析兩輪載人自平衡車導(dǎo)航系統(tǒng)的需求，查閱資料，搭建導(dǎo)航系統(tǒng)的框架。2.根據(jù)系統(tǒng)的框架，搭建硬件電路，選擇超聲波傳感器、紅外傳感器、接觸傳感器，根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)的參數(shù)要求來決定電源系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并進(jìn)行系統(tǒng)的硬件調(diào)試。3.基于傳感器的傳感信號(hào)，采用卡爾曼濾波方法對(duì)動(dòng)態(tài)的低層次冗余傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)融合。4.采用擴(kuò)展卡爾曼濾波器來融合多個(gè)紅外測(cè)距傳感器和超聲波傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)以復(fù)位光電編碼器，消除光電編碼器的累積誤差，從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確地自定位。5.采用人工勢(shì)場(chǎng)法進(jìn)行路徑規(guī)劃，使機(jī)器人的移動(dòng)路徑為無碰撞及最優(yōu)的路徑。編輯ppt項(xiàng)目特色與創(chuàng)新點(diǎn)多傳感器的導(dǎo)航方式采用擴(kuò)展卡爾曼濾波器來融合多個(gè)傳感器編輯ppt項(xiàng)目進(jìn)度安排及小組分工前期準(zhǔn)備階段：查閱相關(guān)資料。由張英坤和杜洪偉負(fù)責(zé)硬件結(jié)構(gòu)的搭建與配置，由孫永芳和周璐負(fù)責(zé)傳感器的選型及多傳感器融合算法的實(shí)現(xiàn)。2012.5-2012.7定位功能實(shí)現(xiàn)階段：由張英坤和杜洪偉負(fù)責(zé)硬件的調(diào)試，由孫永芳和周璐負(fù)責(zé)定位算法的實(shí)現(xiàn)。2012.7-2012.9路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)階段：由張英坤和杜洪偉負(fù)責(zé)硬件的調(diào)試，由孫永芳和周璐負(fù)責(zé)路徑規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)。2012.9-2012.11系統(tǒng)完善及論文撰寫階段：將設(shè)計(jì)的導(dǎo)航系統(tǒng)裝與雙輪載人自平衡車，并與其進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。將設(shè)計(jì)的機(jī)器人導(dǎo)航與定位算法應(yīng)用于自平衡車實(shí)體中。按照設(shè)計(jì)方案撰寫結(jié)題報(bào)告及論文。2012.11-2013.3編輯ppt預(yù)