| 室外巡检机器人的磁导航系统设计及实现 |
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| 引用本文： | 袁明新,王彬彬,华晓彬,谢丰,申燚.室外巡检机器人的磁导航系统设计及实现[J].江苏科技大学学报(社会科学版),2019,33(4). |
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| 作者姓名： | 袁明新 王彬彬 华晓彬 谢丰 申燚 |
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| 作者单位： | 江苏科技大学 机械工程学院,镇江212003;张家港江苏科技大学产业技术研究院,张家港215600;江苏科技大学 机械工程学院,镇江,212003;张家港江苏科技大学产业技术研究院,张家港,215600 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;张家港江苏科技大学产业技术研究院自主产业化项目 |
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| 摘 要： | 为了提高室外巡检机器人的导航精度和稳定性,基于磁钉磁场分布特性,设计了一种新的磁导航系统.首先根据巡检机器人室外磁导航需求,确定了磁钉材料、形状、尺寸及其排布方案;接着针对磁钉磁场强度设计了磁钉检测装置;然后对检测装置输出信号进行消抖滤波,并根据磁钉磁场分布构建了磁场比值函数,以及机器人相对于磁钉的横向偏差函数;最后以横向偏差为变量设计出巡检机器人磁导航的可变参数PID控制器.3种路径环境下的实验测试结果表明:与定常PID控制相比,基于可变参数PID控制的机器人横向偏差平均减少76.8%,轨迹标准差平均提高69.8%,且无脱离路径现象,说明机器人磁钉导航的准确性和稳定性,进而验证了所设计磁钉检测装置以及导航控制算法的有效性.
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| 关 键 词： | 室外巡检机器人 磁钉导航 磁场比值函数 PID控制 |
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