一类导购机器人导航系统的研究与设计

摘要

移动机器人具有广阔的应用前景。随着科技的发展，智能移动机器人与人们日常生活的关系越来越密切并被广泛应用于经济和社会生活的各个领域，在商场、医院、家庭等多个领域开始发挥重要作用。将移动机器人应用于人们的生活之中，是机器人研究者的共同愿望。在移动机器人的研制过程中，导航技术是一项核心技术，同时也是能够使移动机器人实现智能化及完全自主的关键技术。本文主要完成以下工作：
　　 首先，论述了移动机器人的结构、功能，介绍了目前存在的移动机器人，特别是移动机器人中的一种：室内移动机器人。在此基础之上，提出了移动机器人的一种应用：导购机器人。
　　 然后，提出了一种以125K密耦合射频识别技术定位和电子罗盘技术定向为核心，加上红外锁相避障技术并辅助以机器视觉技术的导航系统。
　　 接着，对导航系统进行了深入的研究和具体的设计。硬件上：详细设计了TMS320F2812核心控制板、红外避障模块、射频识别模块、电子罗盘接口电路、运动控制模块、语音模块。软件上：详细设计了射频解码程序、电子罗盘控制程序、运动控制程序以及语音播放程序。最终，通过对模块的设计和使用，实现了整个系统的搭建。完成了基本的导航功能。
　　 提出了基于改进粒子群的路径规划算法，并进行了深入的分析与仿真。研究表明，改进后效果良好。在此基础上，并将改进算法在基于射频识别和电子罗盘的导航平台中进行了应用。
　　 最后，对导购机器人进行了整体的设计与实现，并进行了实验验证与分析。