作品名稱：基于給定軌跡的電動(dòng)輪椅路徑跟蹤控制的實(shí)現(xiàn)
學(xué)校名稱：山東理工大學(xué)
參賽隊(duì)伍：沉住氣
參賽學(xué)生：李旭輝 程霄霄 王炯宇
指導(dǎo)老師：王建軍
本參賽作品主要內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輪椅室內(nèi)建圖與自動(dòng)巡航。搭建了無(wú)人駕駛輪椅運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，首先在兩個(gè)輪子上安裝光電編碼器，以摩擦傳動(dòng)的方式對(duì)輪椅移動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)里程計(jì)定位；其次，在輪椅平臺(tái)上安裝IMU及激光雷達(dá)，對(duì)電動(dòng)輪椅進(jìn)行自身姿態(tài)估計(jì)與環(huán)境感知；最后，使用電壓輸出控制器對(duì)電動(dòng)輪椅控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輪椅的電氣控制。在對(duì)電動(dòng)輪椅平臺(tái)改造完成后，需要對(duì)各傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定，同時(shí)建立電動(dòng)輪椅運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。
為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輪椅的室內(nèi)建圖與自動(dòng)巡航功能，本作品基于ROS操作系統(tǒng)進(jìn)行了軟件開(kāi)發(fā)，使用串口通信對(duì)相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，基于擴(kuò)展卡爾曼濾波實(shí)現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合得到移動(dòng)平臺(tái)的精確定位與環(huán)境信息，采用SLAM算法建立高精度環(huán)境地圖，在得到高精度地圖后，以輪椅自身位置為起點(diǎn)，在地圖上設(shè)置終點(diǎn)，使用A*算法得到軌跡，輪椅可自動(dòng)尋軌跡運(yùn)行，當(dāng)碰到障礙物時(shí)，也可自動(dòng)躲避。
