發(fā)布時間：2018-06-18 11:55

  本文選題：Unity3d + 機器人�。� 參考：《中國礦業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：自主移動機器人目前發(fā)展速度較快,且應用領域廣泛,而導航和定位是移動機器人研究的兩個重要問題,所以對于機器人算法的研究一直是國內(nèi)外研究的熱點。在編寫機器人算法時,有兩種方式可以對算法進行調(diào)試,一種是將程序下載到機器人樣機中,觀察樣機的狀態(tài);另一種是使用仿真軟件建立虛擬樣機,觀察算法的運行效果。針對目前matlab、Webots等算法仿真軟件具有的仿真效果差、使用復雜等不足,本文使用Unity3d引擎建立了一個仿真平臺,仿真平臺包括運動副、傳感器和仿真環(huán)境,使用運動副和傳感器模塊可以將導入的三維模型快速建立成一個虛擬樣機,并且使用隨機路面和測試障礙模塊可以快速建立一個虛擬仿真環(huán)境,對虛擬樣機進行仿真。然后本文以麥克納姆輪移動機器人的自主導航為例,介紹使用仿真平臺進行算法仿真的方法。在仿真平臺中,對A*算法進行了一定改進,將A*算法的二維空間導航改進為三維空間導航,由已知環(huán)境的導航改進為未知環(huán)境的導航,實現(xiàn)并優(yōu)化了麥克納姆輪移動機器人在未知三維地形環(huán)境的自主導航。最后本文建立麥克納姆輪移動機器人的虛擬樣機和三維地形環(huán)境,對改進后的算法進行仿真,同時輸出仿真結(jié)果并對結(jié)果進行分析,并開展實物樣機導航試驗,比較了實物樣機與虛擬樣機的行走軌跡,驗證仿真平臺的可靠性。本文中搭建的仿真平臺具有使用簡單、仿真效果好、支持自建模型等優(yōu)點,并且為機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.
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：2035391