【正文】 hService 類中定義一個時間端口： 圖 定義時間端口程序 在類方法 Start 中，啟動計時器： IEnumeratorITask UpdateLaser(DateTime dateTime) { var sensorOrFault = ()。為了獲取激光數(shù)據(jù)，我們?nèi)ヒ蚣す鈧鞲衅靼l(fā)送一個 Get 消息，等待其返回后即可得到激光傳感器數(shù)據(jù)了。 總的控制步驟可以概括如下：機器人從 激光 傳感器 獲得數(shù)據(jù)→進行運算→輸出控制命令。因此，總共需要添加四個 Partner：Simulation Engine, Simulated Generic Differential Driver, Simulated Laser Range Finder, Simulated Webcam。如下圖： 圖 仿真環(huán)境 控制程序的編寫 首先打 開 Visual C 20xx，新建一個項目，選擇 Microsoft Robotics 的 DSS Service 模板，如下圖，名稱命名為 zmh： 寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 3 圖 新建 DSS 模板 點擊“確定”后，出現(xiàn)如下選項： （如圖 所示） 圖 選項卡 寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 10 點擊“ Partners”選項卡，選擇希望添加的合作關系，然后點擊“ Add as Partner”按鈕。 我們 設計出一個 可視化 的 操作界面 來 介入機器人 的 仿真過程，譬如啟動 /暫停仿真， 自動 /手動的切換， 手工設置機器人的速度和 前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等 。 手動控制 手動控制， 雖然自動巡視具有很多的優(yōu)點，如方便，快捷，自主等，但是也有些不足，比如操作不靈活，功能單一等。 實時監(jiān)控 實時監(jiān)控， 它主要將機器人在室內(nèi)巡視時所到的地方的圖像顯示在窗口中，便于我們觀察，有利于我們對室內(nèi)的一切狀況進行實時的監(jiān)控。 這里我們可以根據(jù)獲得的傳感器信息 ，即障礙物的尺寸、形狀和位置等信息 ，然后對這些信息進行處理，并根據(jù)所要到達的效果來設計一條最合適的路徑 。 路徑規(guī)劃 路徑規(guī)劃， 路徑規(guī)劃 是 機器人在室內(nèi)進行巡視的基本環(huán)節(jié) 。 寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 3 避障 避障， 就是機器人在接收到激光傳感器傳來的關于前方障礙物的距離信息后，根據(jù)已經(jīng)編寫好的程序來控制機器人偏轉(zhuǎn)的方向和角度達到避開障礙物的目的。 圖 總體巡視方案結構框圖 傳感器數(shù)據(jù)接口 激光傳感器、攝像頭數(shù)據(jù)的接口，它主要是將采集到激光傳感器、攝像頭的數(shù)據(jù)實時的傳送到機器人。 仿真機器人的總體巡視方案 總體巡視方案 室內(nèi)巡視機器人的總體巡視方案結構框圖如 所示。 使用 Visual Studio 20xx 可以高效 地 開發(fā) Windows 應用程序 ， 可以實時反映變更，智能感知功能可以提高開發(fā)效率。這個版本包含了 眾多 版本，分別面向不同的開發(fā)角色。 寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 6 編程環(huán)境 visual studio 20xx 本文所采用的仿真環(huán)境是 Microsoft Visual Studio， 是面向 Windows Vista、 Office 20xx、Web 的開發(fā)工具 。 由式 （ 23） 得 : d=??? 室內(nèi)巡視機器 人的 開發(fā)環(huán)境 仿真環(huán)境 Microsoft Robotics Developer Studio 20xx R3 本文所采用的仿真環(huán)境是 Microsoft Robotics Developer Studio 20xx R3， 微軟機器人 的 通用開發(fā)平臺 Robotics Developer Studio 20xx 第三個版本 R3 版本 ，簡稱 RDS 20xx R3。 根據(jù)圖 ， 機器人的位置和姿勢的表達形式 為 ( x ， y ， θ ) ， 其中 ( x ， y) 為 機器人重心到坐標軸邊界的距離 ， θ 為機器人 與坐標軸 X的夾角 ， 則 x= cosy= sin=??????????????? （ 22） 式 （ 22） 說明，我們可以講對機器人線速度和角速度的控制轉(zhuǎn)化對機器人左右輪子的速度的控制。 圖 機器人平面圖 接下來，我們 對二 輪 差分輪式移動機器人 進行 相關的 分析 ， 現(xiàn)在 分別設仿真機 器人的左輪子的速度為 1v ，右輪子的速度為 rv 。 寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 4 差分驅(qū)動輪 本次研究中 所使用的 仿真 機器人是采用輪式結構，由 2 個驅(qū)動輪和一個輔助輪組成。 圖 激光傳感器掃描范圍示意圖 攝像頭 本文中 所用的 仿真 攝像頭是按照日本 SANYO 公司生產(chǎn)的 CCD 設計的，它主要將機器人在室內(nèi)巡視時所到的地方的圖像顯示在窗口中，便于我們觀察，有利于我們對室內(nèi)的一切狀況進行 實時的監(jiān)控。一份。而將這個 180176。 仿真 機器人的 組成 本次研究中所使用的 仿真 機器人是采用輪式結構，由 2 個驅(qū)動輪和一個輔助輪組成，此外還安裝有激光傳感器，攝像頭。寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 3 2 室內(nèi)巡視機器人 設計 的總體方案 研究任務 本文的研究任務主要為機器人的自動巡視和手動控制巡視兩部分，其中包括路徑規(guī)劃，避障，實時圖像顯示等內(nèi)容。 Robotic Studio 仿真系統(tǒng)中編程實現(xiàn)機器人 在室內(nèi)進行巡視 。 4. 通過編程來實現(xiàn)對機器人進行手動控制進行巡視 ； 雖然自動巡視具有很多的優(yōu)點，如方便，快捷，自主等，但是也有些不足，比如操作不靈活，功能單一等。 課題的 主要工作如下： Robotic Studio 仿真系統(tǒng)，掌握建立機器人仿真環(huán)境和編程控制 機器人的基本方法； ； 本文中我們要求機器人完成的動作都是在改變機器人左右輪子的速度來實現(xiàn)的，所以我們的重點是掌握機器人左右輪速度的控制上。 (4)必要時 我們可以通過人機結臺， 運用 無線 通信 技術和因特 網(wǎng) 技術 對 移動 機器人系統(tǒng)進行控制 ， 來處理一些突發(fā)、緊急情況，保證 移動 機器人的正常工作 。 (2 移動 機器人未來的發(fā)展方向是 智 能化和自主式 。 寧波大學 信息科學與工程學院 本科畢業(yè)設計（論文） 2 移動 機器人的 發(fā)展趨勢 雖然 ， 在目前歐美一些國家和日本在 移動 機器人研究領域取得很大的進步，并領先于其他國家，但是其相應的成本也是相當高昂的 。 國內(nèi) 移動 機器人的研究起步較晚，但通過對國外機器人平臺的引進和自主開發(fā)，現(xiàn)已取得很大進展。 90 年代， 移動 機器人進入更高層次的研究領域，其研究的主要內(nèi)容在于研發(fā)出高水平的環(huán)境信息傳感器、信息處理技術、高適應性的 移動 機器人控制技術和真實環(huán)境下的規(guī)劃技術等。 80 年代，美國國防高級研究計劃局揭開了世界范圍內(nèi)全面研究 移動 機器人的序幕。目前研究的方向主要是人工智能技術，即在復雜環(huán)境下機器人能夠進行自主推理、規(guī)劃和控制，并且它還安裝有視覺、距離和碰撞等傳感器，可以通過計算機對采集的圖像進行處理和任務規(guī)劃等功能。 本文主要綜述 室內(nèi)巡視機器人設計的相關問題，并進行問題分析及提 出相關的解決方案。 然而 巡 視 機器人 ，它是 一個集環(huán)境感知、路線規(guī)劃、動態(tài)決策、行為控制 等 功能 集于一體的 綜合系統(tǒng)，采用巡 視 機器人 進行 定點監(jiān)控巡 視 或不間斷 自 動巡 視 將是目前一種可行的解決方案。 【關鍵詞】 移動機器人；路徑規(guī) 劃；避障； 巡視 ； 仿真 ； 【 Abstract 】 With the constantly expanding the size and number of social and economic development, supermarkets, airports, railway stations, exhibition centers and logistics warehouses and other largescale flow of passengers and places, large and mediumsized cities of highlevel, highend mercial buildings, an increasing number, the automation needs of the increasingly urgent. The patrol robot is a set of environmental perception, route planning, dynamic decisionmaking, behavior control functions into one integrated system, patrol robot sentinel surveillance visits or continuous automatic inspection will be a viable solution. The robot for the inspection work has broad application prospects. In this paper, the autonomous mobile robot platform, the main task and goal differential drive wheeled mobile robots in the Robotic Studio simulation system to conduct an inspection of the simulation environment, by acquiring laser data and camera data path planning, obstacle avoidance and realtime monitoring design manual control interface to manually control the robot to conduct an inspection. 【 Key words】 Mobile Robot； Path Planning ； Obstacle Avoidance； Inspections； Simulation； 室內(nèi)巡視機器人設計和仿真實現(xiàn) 4 目錄 1 緒論 ...................................................................................................................................................................1 引言 .......................................................................................................................................................... 1 移動機器人 的研究內(nèi)容及發(fā)展趨勢 ................................................................................................ 1 移動機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................ 1 移動機器人的發(fā)展趨勢 ............................................................................................................. 2 論文的主要內(nèi)容 .................................................................................................................................... 2 2 室內(nèi)巡視機器人設計的總體方案 ..............................................................................................................3 研究任務 .............................................................................................