图书管理助手机器人导航避障技术研究.pdf

《图书管理助手机器人导航避障技术研究》这篇论文主要探讨了如何利用先进的技术和方法，设计并实现一种能够辅助图书管理的机器人。该机器人旨在减轻图书管理员的工作负担，提高图书馆的工作效率。 文章介绍了图书管理助手机器人的结构设计。机器人采用了箱体结构，便于在平坦的阅览室或书库环境中移动，采用轮式驱动和差速转向方式。驱动电机为24V直流伺服电机，由PC104主板控制，配备有触摸屏进行人机交互，操作系统基于Windows，使用VC进行编程。为了防止碰撞，机器人还配备了红外传感器。 文章重点阐述了导航方法。机器人采用基于路标的导航技术，具体是基于磁阻传感器和磁尺的磁导航系统。通过烧结型NdFeB磁钉作为固定标志物，磁阻传感器检测这些磁钉的位置，从而计算出机器人相对于预设路径的偏差角度，进而调整行进方向。磁尺工作原理是通过16个磁性传感器连续编号，检测磁钉的信号，实时反馈给电机驱动模块处理器，以确定机器人的位置并控制其行驶。 此外，机器人还具备避障功能。文中提到了超声波传感器在避障中的应用，当机器人探测到前方有障碍物时，会根据超声波测距结果调整行驶路径，确保安全无碰撞。避障原理是通过超声波发射和接收时间差来计算距离，当距离小于安全阈值时，机器人会自动绕行。 文章通过实验验证了机器人的性能。在实际的图书馆环境中进行了测试，实验结果表明，机器人能有效地导航和避障，达到了预期目标，为图书管理助手机器人的进一步发展提供了实践基础。 这篇论文深入研究了图书管理助手机器人的导航和避障技术，结合了机械结构设计、传感器应用、信号处理和控制系统等多个方面的知识，展示了机器人技术在图书馆自动化管理中的潜力和应用前景。