低成本两轮 Kian-I 移动机器人用于自主导航的可行性评估
机器人学
2020-12-11 v1
摘要
本研究设计并制作了一款名为 Kian-I 的两轮移动机器人原型。Kian-I 在尺寸规格、搭载传感器和性能能力方面可与 Khepera-IV 相媲美，可用于教学目的和低成本实验测试。本研究为 Kian-I 设计了一种运动控制架构，以促使机器人在沉浸式环境中精确导航。所实现的控制结构由路径推荐系统与轨迹跟踪控制器两个主要部分组成。在部分已知作业场地的条件下，路径推荐系统采用 B 样条曲线和粒子群优化（PSO）算法来确定一条具有平动速度约束的无碰撞路径曲线。所给出的最优参考路径输入至轨迹跟踪控制器，使 Kian-I 能够在作业场地中自主导航。轨迹跟踪模块通过控制车轮速度消除期望路径与跟随轨迹之间的误差。为评估所提控制架构的可行性，通过大量仿真与实验研究，评价了 Kian-I 机器人从任意初始位姿到目标点的自主导航性能。实验结果表明，该原型机器人具有功能性能力和性能，可用作实验室环境中各类移动机器人算法研究与验证的基准平台。
引用
@article{arxiv.2012.05391,
title = {Feasibility Assessment of a Cost-Effective Two-Wheel Kian-I Mobile Robot for Autonomous Navigation},
author = {Amin Abbasi and Somaiyeh MahmoudZadeh and Amirmehdi Yazdani and Ata Jahangir Moshayedi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05391},
year = {2020}
}