基于窗口-区域划分策略的多轴轮式机器人避障控制  

Obstacle Avoidance Control of Multi-axle Wheeled Robot Based on Window-region Partition Strategy

作　　者：郭强 谭玉容 贾静雯 张平霞 朱永强 Guo Qiang;Tan Yurong;Jia Jingwen;Zhang Pingxia;Zhu Yongqiang(School of Mechanical and Automotive Engineering,Qingdao Technological University,Qingdao,Shandong 266520,China)

机构地区：[1]青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛266520

出　　处：《黑龙江工业学院学报（综合版）》2022年第5期55-60,共6页Journal of Heilongjiang University of Technology(Comprehensive Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(项目编号:51005128);青岛理工大学2021年综合性、设计性、创新性实验教学项目(项目编号:ZSC2021004);青岛理工大学2021年实验技术研究项目(项目编号:SYYB202102);青岛理工大学2021年实验技术研究项目(项目编号:SYYB202105);2021年国家级大学生创新训练项目(项目编号:GC202110429010)。

摘　　要：为解决多轴轮式机器人随着车轮数量增加,机器人狭窄区域避障不灵活这一问题,设计了一款五轴轮式激光雷达小车,通过雷达进行障碍物分布采集,再将采集的数据通过wifi传输给电脑,然后上位机发出避障指令,轮式机器人执行避障路线,同时提出了窗口—区域避障控制理论。为了验证控制效果,在新设计的机器人基础上,在狭窄空间进行了不同障碍物分布的避障实验。结果表明,本文提出的避障策略可以确保机器人在狭窄空间内更灵活、更快地移动,与传统的部分车轮转向模式相比,它在避障方面有很大的潜力。In order to solve the problem that obstacle avoidance is not flexible in the narrow area of the multi-axle wheeled robot with the increase of the number of wheels,a five-axle wheeled radar robot is designed,which collects the distribution of obstacles through radar,and then transmits the collected data to the computer through WiFi.Then the upper computer sends the obstacle avoidance command,and the wheeled robot executes the obstacle avoidance route.At the same time,the window-region obstacle avoidance control strategy is proposed.In order to verify the control effect,an obstacle avoidance experiment with different obstacle distribution is carried out in a narrow space based on the newly designed robot.The results show that the obstacle avoidance strategy proposed in this paper can ensure that the robot can move more flexibly and faster in a narrow space.Compared with the traditional partial wheel steering mode,it has great potential in obstacle avoidance.

关 键 词：轮式机器人 避障 障碍物 窗口—区域避障控制 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP18[自动化与计算机技术—控制科学与工程] U463.42[机械工程—车辆工程]