摘要
自动导引车（Automated Guided Vehicle，AGV）是一类导引式移动机器人，其高度的自动化水平能够提高工业生产的效率和灵活性，目前已广泛在各种物流系统中。随着人工智能等新兴机器人技术的引入，传统AGV技术也在向智能化和自动化快速发展。针对目前AGV的移动方式不灵活以及激光导引技术依赖反光板的问题，本文搭建了基于麦克纳姆轮的AGV平台，对其全向运动方式和基于同时定位与地图构建(SLAM，Simultaneous Mapping and Localization)算法的激光导航技术展开了研究。开展的主要工作如下： (1)搭建了基于麦克纳姆轮的AGV全向移动平台，基于STM32完成了伺服驱动系统及相关传感器的驱动硬件设计，分析麦克纳姆轮的运动学方程，建立其全向运动模型，编写了以全向运动控制为核心的下位机程序。 (2)结合AGV移动平台建立了SLAM算法相关数学模型，包括SLAM问题的概率模型，全向移动平台的里程计运动模型和基于激光雷达的观测模型。比较SLAM算法常用地图描述方法的优缺点，分析了占据栅格地图实现过程。 (3)基于粒子滤波理论实现了移动平台的自主定位。分析传统 RBPF-SLAM的不足，研究优化提议分布改进的 RBPF-SLAM 算法原理，对改进算法进行了SLAM仿真实验。 (4)基于 Qt 框架完成了上位机软件设计，实现了与下位机之间的无线通信、AGV状态显示、参数设置、模式切换等功能。将改进的RBPF-SLAM算法应用到AGV移动平台，完成了室内环境地图构建和导航实验。
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