基于环形红外阵列的移动机器人自动跟随系统

• 作者: 徐胜 邢强 王浩
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 自动跟随 环形阵列 运动计算 目标跟踪
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 整机和系统设计|Whole Machine and System Design
• 页码范围: 247-253
• 页数: 7页
• 分类号: TP311
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.022

摘要

为了实现在室内空旷环境中跟随机器人对移动目标物的定位和动态跟踪,设计了一种基于环形红外阵列的移动机器人自动跟随系统.利用具有主动式环形大视场的测距罗盘作为环境感知传感器.测距罗盘由数个红外测距传感器组成周向阵列,实现对360°环向10～80 cm范围内移动目标物的二维定位,使跟随机器人可以快速确定其与移动目标物之间的距离和偏航角,实现对目标物的精准定位.依据目标物的位置信息并利用PD(proportion-differentiation,比例-微分)控制器控制跟随机器人的移动,使跟随机器人保持与目标物的相对距离和相对角度,实现对移动目标物的自动跟随.在上位机操作界面可以实时显示跟随机器人的运动轨迹及其对周围未知环境的探测情况.通过实验证明了测距罗盘可以有效定位目标,满足机器人跟随移动目标物的设计要求.测距罗盘和自动跟随系统的可靠性较高,可以为机器人集群编队提供装置保障.