基于Raspberry Pi的轮式移动机器人设计及运动控制

论文目录

摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景以及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机器人操作系统的研究现状
1.2.2 机器人导航的研究现状
1.3 课题主要研究内容及创新点
1.3.1 论文主要研究内容
1.3.2 论文主要创新点
1.4 论文的组织结构
第二章 机器人的设计与实现
2.1 机器人的设计与硬件选择
2.1.1 移动机器人的外观
2.1.2 移动机器人的控制部分
2.1.3 移动机器人的动力部分
2.1.4 移动机器人的感知部分
2.1.5 移动机器人的硬件连接
2.2 移动机器人的软件支持
2.2.1 文件系统层
2.2.2 计算图层
2.2.3 社区层
2.3 软件部分的安装与配置
2.3.1 树莓派系统的安装及配置
2.3.2 ROS的安装
2.4 本章总结
第三章 机器人的地图构建
3.1 机器人的SLAM问题
3.2 SLAM的主要方法
3.2.1 扩展卡尔曼滤波器SLAM
3.2.2 基于图的SLAM算法
3.2.3 基于粒子滤波器的SLAM方法
3.3 SLAM的实现
3.3.1 地图的表示
3.3.2 机器人的坐标模型
3.3.3 机器人的运动学模型
3.3.4 机器人的观测模型
3.4 本章小结
第四章 基于地图的定位研究
4.1 机器人定位方法
4.1.1 相对定位
4.1.2 绝对定位
4.2 定位算法研究
4.2.1 蒙特卡罗定位
4.2.2 库尔贝克-莱布勒散度采样算法
4.2.3 改进的MCL算法
4.3 本章小结
第五章 移动机器人的路径规划
5.1 全局路径规划算法
5.1.1 Dijkstra算法原理及分析
5.1.2 A*算法原理及分析
5.1.3 Dijkstra算法与A*算法的对比
5.2 局部路径规划算法
5.3 机器人整体路径规划设计
5.4 本章小结
第六章 移动机器人的性能测试与分析
6.1 移动机器人的移动性能测试
6.1.1 机器人直行误差测试
6.1.2 机器人旋转精确度测试
6.1.3 机器人速度精确度测试
6.2 移动机器人的地图构建
6.2.1 地图构建步骤
6.2.2 室内环境地图构建
6.3 机器人的定位导航测试
6.3.1 导航定位步骤
6.3.2 机器人定位测试
6.3.3 基于地图的导航测试
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
在读期间取得科研成果
致谢

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