1、在機(jī)器人研究領(lǐng)域中，機(jī)器人的自主移動(dòng)是一個(gè)重要的研究分支。要實(shí)現(xiàn)此類型的機(jī)器人必須解決它的自主導(dǎo)航問(wèn)題，而解決機(jī)器人的自主導(dǎo)航問(wèn)題的關(guān)鍵就是解決機(jī)器人的定位問(wèn)題。定位的實(shí)質(zhì)是位姿估計(jì)，實(shí)時(shí)確定機(jī)器人相對(duì)于運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的相對(duì)位置，為下一步運(yùn)動(dòng)規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。本文的主要內(nèi)容就是研究機(jī)器人的自主導(dǎo)航中的首要問(wèn)題：定位。
　　本論文的研究目的是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種室內(nèi)環(huán)境下的基于嵌入式操作系統(tǒng)的具有自定位功能的輪式機(jī)器人。本系統(tǒng)的工作流程是

2、：首先給機(jī)器人訓(xùn)練一條航線，并且讓它記錄下自己的運(yùn)動(dòng)航線。然后機(jī)器人就可以在訓(xùn)練的航線上運(yùn)動(dòng)和工作。為了保證機(jī)器人能獨(dú)立自主的連續(xù)工作，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，機(jī)器人每次按照航線運(yùn)動(dòng)一周后，會(huì)自動(dòng)搜尋充電座。當(dāng)機(jī)器人電量低于電量閾值時(shí)，會(huì)自動(dòng)給自己充電。
　　機(jī)器人在按照訓(xùn)練的航線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以由里程計(jì)和電子羅盤來(lái)實(shí)現(xiàn)定位和決定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，這種模式下，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而越來(lái)越偏離訓(xùn)練的航線，定位效果

3、會(huì)隨著航線的增長(zhǎng)而變差。所以本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種結(jié)合里程計(jì)和參考路標(biāo)的定位算法：機(jī)器人通過(guò)攜帶的超聲波測(cè)距傳感器和電子羅盤來(lái)識(shí)別路標(biāo)，由已知的路標(biāo)位置推算自身的位姿，然后融合里程計(jì)和電子羅盤給出的定位數(shù)據(jù)來(lái)更新機(jī)器人的定位信息。這種結(jié)合多種傳感器的信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的方式的關(guān)鍵問(wèn)題就是數(shù)據(jù)融合問(wèn)題。針對(duì)本系統(tǒng)的特點(diǎn)，本文選用了擴(kuò)展卡爾曼濾波算法實(shí)現(xiàn)。
　　本文的具體工作內(nèi)容如下：首先對(duì)自主機(jī)器人的發(fā)展背景和發(fā)展現(xiàn)狀還有機(jī)器人定位技術(shù)的發(fā)