[00035207]移动机器人室内定位与导航技术

1、项目概况：室内移动机器人之运动控制平台、定位、导航与自动充电技术。（1）充电站辨识与导引系统：①充电系统：随着市电附近插头装设充电站，其中的充电监控系统我们将以嵌入式系统实现此一系统，用来处理机器人由进行入坞程序到充电完成离开充电站之控制权。当充电过程中发生意外，如温度过高或是电压电流出现异状，充电监控系统会进行相对应的应变措施。当机器人电力预估系统感当机器人感知电源已降到安全值之下，便会开始执行自动入坞程序。首先，机器人充电站导引找出距离目前位置最近的充电站，运用路径规划算法找出机器人到充电站的最短路径，机器人便往此充电站移动。最后，使用Laser Range Finder 与 CCD 摄影机之影像处理技术，精准控制机器人之充电电极与充电站间的入坞(Docking)程序； ②地图建构系统：在自主移动机器人的空间探索领域，环境地图的建立一直以来都是一个研究热点问题。然而同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping) SLAM 问题首先需要用到一个无偏差的地图；但这样的地图又需要精确的位置估测来描绘。这就是一个迭代数学问题解决策略的起始条件。目前可行的方法为使激光测距仪(Laser Ranger Finder)结合惯性估测后，使用迭代数学解决策略可得到最佳近似的解以建构出2D 或 3D的室内地图；③激光2D环境地图建构；④载具定位系统：在自主移动机器人的空间探索领域，环境地图的建立一直以来都是一个研究热点问题。然而同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping) SLAM 问题首先需要用到一个无偏差的地图；但这样的地图又需要精确的位置估测来描绘。这就是一个迭代数学问题解决策略的起始条件。目前可行的方法为采用使激光测距仪(Laser Ranger Finder)及以机率论为基础的粒子滤波器，在已知地图内定位出机器人载具自己的坐标，以此法定位误差约为2-5cm⑤避撞和路径规划系统：当机器人接收到操控者下达的终点目标位置后，机器人立即计算出终点的方向及距离，在行进过程中若遇障碍物的状况下，机器人会自动避障，重新定位计算后具续朝向终点前进；⑥软件系统整合与人机管理界面系统。