Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Система локации мобильного робота

Работа №17858

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

механика

Объем работы78
Год сдачи2018
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
662
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 7
1 Обзор систем локации 8
1.1 Применение СЛ на мобильных роботах 8
1.2 Обзор устройства Mi Robot 9
1.3 Метод одновременной локализации и построения карты 13
1.4 Постановка задачи 15
2 Обзор аппаратных средств 16
2.1 Микрокомпьютеры и микроконтроллеры 16
2.2 Датчики расстояния 18
2.3 Датчик глобальной навигации 25
2.4 Датчик ориентации 27
2.5 Оптический сенсор 28
3 Разработка системы локации мобильного робота 30
3.1 Функциональная схема 34
3.2 Кинематическая схема 35
3.3 Математическое описание 36
4 Разработка алгоритмического и программного обеспечения 42
4.1 Программа для микроконтроллера 42
4.2 Программа для микрокомпьютера 46
5 Свойства системы локации 48
5.1 Основные возможности 48
5.2 Характеристики измерительных устройств 49
6 Экономическое обоснование проекта 52
6.1 Смета затрат для реализации системы локации 52
7 Безопасность и экологичность 53
7.1 Режим работы оператора ЭВМ 53
7.2 Параметры микроклимата 55
7.3 Анализ вредных факторов 56
7.4 Охрана окружающей среды. Списание и утилизация отходов 62
7.5 Чрезвычайные ситуации 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75



Роботы представляют собой универсальные устройства для воспроизведения двигательных и интеллектуальных функций человека. Одним из важных классов являются мобильные роботы. Практической целью создания роботов является передача им тех видов деятельности, которые для человека трудоёмки, тяжелы, монотонны, вредны для здоровья и жизни. Это, прежде всего - вспомогательные производственные операции (загрузка и выгрузка установок, станков, автоматов); основные производственные операции (сварка, окраска, резка, сборка и т.д.); работы в так называемых экстремальных условиях (под водой, в космосе, в радиоактивных и ядовитых средах).
Однако до сих пор большая часть всех роботов управляются человеком, или следуют определенной четкой программе и очень малая часть интеллектуальных роботов, которые могут выполнять различные сложные операции без вмешательства человека.
Создание МР, обладающих развитыми возможностями самостоятельного формирования маршрута и продвижения по нему, а также автоматического решения поставленных перед ним задач, является на текущий момент актуальной задачей. Учитывая это, особенно большое значение приобретают устройства систем локации, позволяющие осуществлять автономное функционирование МР, в частности передвижение в незнакомой местности в априори неизвестных условиях и наличии некоторой степени неопределенности данных, получаемых от окружающей среды.



Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В ходе выполнения выпускной квалификационной работы, были изучены существующие системы локации, используемые мобильными роботами. Изучены алгоритмические подходы решения задачи ориентирования мобильных роботов в окружающей среде.
На основе полученной информации была реализована модель собственной системы локации с использованием доступных и недорогих сенсоров.
После проведенных испытаний разработанной системы локации выявлена точность измерения используемых датчиков, а также точность отклонения механики сервоприводов.
Для дальнейшего развития системы локации предстоит модернизировать программное обеспечение, как контроллера СЛ, для повышения надежности работы системы, увеличения быстродействия ответов на запрос главного микро-компьютера, так и ПО самого микрокомпьютера, добавить оптимизированные алгоритмы для максимально быстрого сканирования, а также алгоритмы для проверки на различные ситуации, с которыми может столкнуться мобильный робот.
Для уменьшения колебательных движений кронштейна, на котором закреплены камера и дальномер, необходимо разработать и изготовить кронштейн другой, более жесткой конструкции.
Основными достоинствами данной системы является, построение карты местности не двухмерного пространства, а трех мерного. Так как данная система локации снабжена камерой, то в дальнейшем можно разработать алгоритмы для распознавания не только препятствий, а типы объектов.



1. Как роботы ориентируются в пространстве. (Введение в SLAM) [Электронный ресурс] : Робототехнические заметки - Режим доступа: http://robotics.osll.ru/2014/12/slam.html
2. Робот [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https^/ru^/ikipedia^rg/wiki/Робот
3. Робототехника [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https/Zru.wikipedia.org/wiki/Робототехника
4. Нефедов Виктор Викторович. Численно-аналитические методы исследования состояний и управление колебаниями робота - манипулятора : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 Москва, 2005 111 с.
5. Современная робототехника в наши дни [Электронный ресурс] : Robotics Expo — Режим доступа: https://robot-ex.ru/ru/article/robototehnika-v-nashi-dni
6. Тенденции развития робототехнических систем [Электронный ресурс] : Умное производство — Режим доступа: http://www.umpro.ru/index.php? page_id= 17%20&art_id_1=702&group_id_4=74&m_id_4=36
7. Boston Dynamics [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https:ru.wikipedia.org/wiki/Boston_Dynamics
8. KUKA Roboter [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/KUKA_Roboter
9. ABB [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ABB
10. Классификация мобильных роботов [Электронный ресурс] : Хелпикс.Орг - Интернет помощник — Режим доступа: http://helpiks.org/6- 11883.html
11. И.В. Рубцов, А.А. Бошляков, В.С. Лапшов, К.Ю. Машков, В.П. Носков. Проблемы и перспективы развития мобильной робототехники военного назначения: МГТУ им. Н.Э. Баумана 20 c.
12. Бытовые роботы [Электронный ресурс] : RoboTrends - Режим доступа: http://robotrends.ru/robopedia/uborka-i-roboty
13. Indoor «GPS» с точностью ±2см [Электронный ресурс] : Habr - Режим доступа: https://habr.com/post/254361/
14. Анализ и выбор систем навигации робота для позиционирования в лес-ной местности [Электронный ресурс] : Международный научно-исследовательский журнал - Режим доступа: https://research-journal.org/physics-mathematics/ analiz-i-vybor-sistem-navigacii-robota-dlya-pozicionirovaniya-v-lesnoj-mestnosti/
15. Оптические датчики расстояния [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://electromicro.ru/arduino_proekty/opticheskie_datchiki_rasstoyaniya_arduino
16. Ультразвуковой датчик расстояния [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://arduino-diy.com/arduino-ultrazvukovoy-datchik-rasstoyaniya
17. Ультразвуковой дальномер HC-SR04 [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: http://wiki.amperka.ru/продукты:hc-sr04- ultrasonic-sensor-distance-module
18. Локализация и составление карты с помощью DP-SLAM [Электронный
ресурс] : Разработка роботов - Режим доступа:
http://robot-develop.org/archives/3954#more-3954
19. GPS [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/GPS
20. ГЛОНАСС [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https^/ru^^ikipedia^rg/wiki/ГДОНАСС
21. MPU-9250 [Электронный ресурс] : Компэл - Режим доступа: https://www.compel.ru/infosheet/INSENSE/MPU-9250
22. Основы стереозрения [Электронный ресурс] : Habr - Режим доступа: https://m.habr.com/post/130300/
23. Мобильный робот [Электронный ресурс] : Omron - Режим доступа: https://industrial.omron.ru/ru/products/mobile-robot
24. Разработка программного обеспечения [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Разработка_программного_обеспечения
25. Прерывание [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https^^ru^/ikipedia.org/wiki/Прерывание
26. IIC [Электронный ресурс] : Википедия свободная энциклопедия - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/I2C


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ