1、目前，世界人口老齡化的進(jìn)程不斷加快，同時(shí)由于各種災(zāi)難和疾病造成的殘障人士也在逐年增加。為了給老年人和殘障人士提供性能優(yōu)越的代步工具，幫助他們提高行動(dòng)自由度及重新融入社會(huì)，具有智能機(jī)器人功能的智能輪椅被提了出來。而智能輪椅的安全規(guī)劃與導(dǎo)航，是智能輪椅要解決的中心問題。本文提出了一種在動(dòng)態(tài)環(huán)境下可以自主規(guī)劃和導(dǎo)航的智能輪椅系統(tǒng)。首先，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人的圖形化編程與仿真平臺(tái)，該平臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，共有圖形化編程、地圖編輯器、路徑規(guī)劃、

2、機(jī)器人仿真器四個(gè)模塊，各個(gè)模塊都具有各自獨(dú)立的功能，相互之間通過CORBA進(jìn)行通訊。利用編程與仿真平臺(tái)可以繪制機(jī)器人作業(yè)環(huán)境的幾何地圖和拓?fù)涞貓D，完成基于拓?fù)涞貓D的路徑規(guī)劃，使用圖標(biāo)進(jìn)行可視化的編程，以及對(duì)機(jī)器人的運(yùn)行進(jìn)行三維仿真。各個(gè)模塊相互配合，可以使機(jī)器人在仿真環(huán)境下實(shí)現(xiàn)成功的導(dǎo)航。結(jié)合所介紹的編程與仿真平臺(tái)，并考慮到實(shí)際動(dòng)態(tài)環(huán)境中規(guī)劃與導(dǎo)航和在仿真環(huán)境中的不同，本文設(shè)計(jì)了下面的智能輪椅規(guī)劃與導(dǎo)航系統(tǒng)。首先，將3D仿真平臺(tái)替換為智

3、能輪椅系統(tǒng)。第二，加入自定位模塊。將虛擬激光測距儀單元換為真正的激光測距儀，根據(jù)激光測距儀，采用了基于線段匹配的自定位算法來幫助智能輪椅找到自己的位置；第三，將圖形化編程模塊擴(kuò)展為用包含了若干種導(dǎo)航行為的行為控制模塊來規(guī)劃整個(gè)導(dǎo)航過程，另外將路徑規(guī)劃和重規(guī)劃的判斷也加入到圖形化編程模塊，同時(shí)保留圖形化編程的功能。最后，繼續(xù)使用地圖編輯器來編輯所需要的幾何地圖和拓?fù)涞貓D。最后，本文設(shè)計(jì)了自定位和導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所提出智能輪椅導(dǎo)航系統(tǒng)的有效