室外自主移动机器人设计

本研究提出了一种六轮室外自主移动机器人的设计。我们机器人的主要设计目标是提升其在室外移动时的适应性与灵活性。该六轮机器人平台配备了若干传感器，如全球定位系统（GPS）、高清（HD）网络摄像头、光探测与测距（LiDAR）以及旋转编码器。采用一台个人移动计算机与 86Duino ONE 微控制器作为算法计算平台。在控制方面，利用差分 GPS 或摄像头检测结构化与非结构化道路边界，计算机器人的横向偏移与航向角偏移。横向偏移与航向角偏移被输入模糊控制器。控制输入通过左右轮差速的 Q-learning 设计，使机器人跟踪参考路线从而保持在自身车道内。2D LiDAR 也用于测量与前方障碍物的相对距离。当机器人与障碍物距离小于特定安全距离时，机器人会立即停止以避免碰撞。定制设计的摇臂使机器人具备攀爬低台阶的能力。当机器人改变姿态时，可通过控制摇臂角度维持机身平衡。该自主移动机器人已通过集成上述系统功能用于我校校园道路的配送服务。