基于MATLAB和ROS的移动机器人运动控制.docxVIP

MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \r 1 \h \* MERGEFORMAT SEQ MTChap \r 1 \h \* MERGEFORMAT 南 开 大 学本 科 生 毕 业 论 文（设 计）中文题目: 基于MATLAB和ROS平台的移动机器人运动控制 外文题目: Mobile Robot Motion Control on MATLAB and ROS 学 号： 姓 名： 年 级：2011级 学 院：计算机与控制工程学院 系 别：自动化与智能科学系 专 业：自动化 完成日期：2015年5月 指导教师： 关于南开大学本科生毕业论文（设计）的声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、以公开发表或没有公开发表的作品内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。 学位论文指导教师签名： 年 月 日摘 要机器人操作系统（Robot Operating System, ROS）的开源性和对硬件的强兼容性简化了机器人平台的搭建工作，而MATLAB作为一款强大的科学计算软件，则可以提高各种算法的开发效率，并在控制系统设计、机器视觉等移动机器人领域相关方向提供了大量的应用支持。但是，这两个平台之间并不友好兼容。本论文致力于统合ROS和MATLAB两大平台的优势，为移动机器人的开发建立一个友好强大的架构。该文基于ROS和MATLAB两大通用工作平台，实现了这两个平台之间数据和控制命令的传输，从而为提高控制算法的开发效率、加快软硬件之间的整合工作建立了基础。进而，搭建了以运行Linux环境下ROS和Windows下MATLAB的运算平台作为控制系统、以iRobot Create为运动底盘、搭载Kinect传感器的一种通用移动机器人系统架构，由Kinect RGB-D传感器获取移动机器人周围环境的图像和深度信息。通过MATLAB进行点云数据处理、障碍物判别和运动规划，由ROS进行移动底盘的运动控制。通过避障这一基本的运动控制任务，测试了平台的性能，验证了这一系统架构的实用性、通用性和稳定性。该文提出的基于MATLAB和ROS的控制系统架构，能够兼容相当数量的驱动器和传感器类型，能够在此平台上深入开展机器人领域的相关工作，从而可以为机器人系统的硬件集成和算法设计实现，提高开发效率。关键词: 移动机器人MATLAB 机器人操作系统（ROS）运动控制 避障AbstractThe open-source Robot Operating System (ROS) has strong hardware compatibility and provides plenty of algorithms, and thus can greatly simplify the construction process of robotic systems. On the other hand, MATLAB, as a powerful scientific calculation, simulation and control platform, can improve development efficiency of data processing and control algorithms. Strong functionality and massive applications in the field