發(fā)布時(shí)間：2018-06-18 11:55

  本文選題：Unity3d + 機(jī)器人　； 參考：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：自主移動(dòng)機(jī)器人目前發(fā)展速度較快,且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,而導(dǎo)航和定位是移動(dòng)機(jī)器人研究的兩個(gè)重要問(wèn)題,所以對(duì)于機(jī)器人算法的研究一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。在編寫(xiě)機(jī)器人算法時(shí),有兩種方式可以對(duì)算法進(jìn)行調(diào)試,一種是將程序下載到機(jī)器人樣機(jī)中,觀察樣機(jī)的狀態(tài);另一種是使用仿真軟件建立虛擬樣機(jī),觀察算法的運(yùn)行效果。針對(duì)目前matlab、Webots等算法仿真軟件具有的仿真效果差、使用復(fù)雜等不足,本文使用Unity3d引擎建立了一個(gè)仿真平臺(tái),仿真平臺(tái)包括運(yùn)動(dòng)副、傳感器和仿真環(huán)境,使用運(yùn)動(dòng)副和傳感器模塊可以將導(dǎo)入的三維模型快速建立成一個(gè)虛擬樣機(jī),并且使用隨機(jī)路面和測(cè)試障礙模塊可以快速建立一個(gè)虛擬仿真環(huán)境,對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真。然后本文以麥克納姆輪移動(dòng)機(jī)器人的自主導(dǎo)航為例,介紹使用仿真平臺(tái)進(jìn)行算法仿真的方法。在仿真平臺(tái)中,對(duì)A*算法進(jìn)行了一定改進(jìn),將A*算法的二維空間導(dǎo)航改進(jìn)為三維空間導(dǎo)航,由已知環(huán)境的導(dǎo)航改進(jìn)為未知環(huán)境的導(dǎo)航,實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化了麥克納姆輪移動(dòng)機(jī)器人在未知三維地形環(huán)境的自主導(dǎo)航。最后本文建立麥克納姆輪移動(dòng)機(jī)器人的虛擬樣機(jī)和三維地形環(huán)境,對(duì)改進(jìn)后的算法進(jìn)行仿真,同時(shí)輸出仿真結(jié)果并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,并開(kāi)展實(shí)物樣機(jī)導(dǎo)航試驗(yàn),比較了實(shí)物樣機(jī)與虛擬樣機(jī)的行走軌跡,驗(yàn)證仿真平臺(tái)的可靠性。本文中搭建的仿真平臺(tái)具有使用簡(jiǎn)單、仿真效果好、支持自建模型等優(yōu)點(diǎn),并且為機(jī)器人算法的仿真提供了一種新方法。
[Abstract]:Autonomous mobile robot is developing rapidly and widely used in many fields. Navigation and localization are two important problems in mobile robot research, so the research of robot algorithm has been a hot topic at home and abroad. There are two ways to debug the algorithm, one is to download the program to the robot prototype to observe the state of the prototype, the other is to use the simulation software to build the virtual prototype to observe the effect of the algorithm. Aiming at the shortcomings of MATLAB Webots and other algorithms simulation software, such as poor simulation effect and complex use, this paper establishes a simulation platform by using the Unity3D engine. The simulation platform includes motion pair, sensor and simulation environment. Using the motion pair and sensor module, the imported 3D model can be quickly built into a virtual prototype, and a virtual simulation environment can be built quickly by using the random road surface and test obstacle module to simulate the virtual prototype. Then, taking the autonomous navigation of McNum wheel mobile robot as an example, the method of algorithm simulation using simulation platform is introduced. In the simulation platform, the algorithm of A * is improved, the two-dimensional navigation of the algorithm is improved to the three-dimensional navigation, and the navigation of the known environment is improved to the navigation of the unknown environment. The autonomous navigation of McNum wheel mobile robot in unknown three-dimensional terrain environment is realized and optimized. Finally, the virtual prototype and 3D terrain environment of McNum wheel mobile robot are established, the improved algorithm is simulated, the simulation results are outputted and the results are analyzed, and the navigation experiment of the physical prototype is carried out. The walking tracks of the physical prototype and the virtual prototype are compared to verify the reliability of the simulation platform. The simulation platform built in this paper has the advantages of simple use, good simulation effect, self-built model and so on, and provides a new method for the simulation of robot algorithm.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2035391