10、基于机器人操作系统的自动导引车人机交互综述

基于机器人操作系统的自动导引车人机交互综述

1. 引言

随着科技的不断进步，自动导引车（AGV）在各个领域得到了广泛应用，如仓库、工业、码头、酒店等。这些无处不在的机器正逐渐取代人工操作员，提高了工作效率，且比传统方法更加灵活和通用。

AGV 是电池供电的机器，通常使用基于 GEL 的电池，其软件框架基于机器人操作系统（ROS）。在工作过程中，涉及多种传感器。例如，接近传感器用于检测运动，直接影响 AGV 的启动和停止；光电传感器用于检测车辆路径上的物体；模糊推理系统通常用于速度控制；车道路径、信号路径或信号信标用于优化导航并预测路径中的危险；基于视觉的传感器用于车辆引导并提供周围环境的视野。控制系统有助于自动准确的路径查找、运动控制、定位和映射。导航技术的进步显著促进了 AGV 的广泛应用。

2. 机器人操作系统（ROS）

ROS 是一个开源软件框架，用于设计机器人应用程序。在复杂环境中，如导航 AGV、抓取物体或预防事故，ROS 具有极大的通用性和强大的功能。它不是一个真正的操作系统，而是提供了一组工具和功能，如硬件抽象、设备的低级控制、进程间信息传递和在多样化计算机集群上的包管理。ROS 可以根据任务需求进行修改。

在机器人领域，ROS 配备了系统驱动程序和与不同嵌入式系统（传感器和设备）的接口包，还提供了可用于各种算法和功能的现成包，如同时定位与地图构建（SLAM）和自适应蒙特卡罗定位（AMCL）。SLAM 是复杂算法的组合，通过每秒收集数据并进行相应对齐，帮助绘制机器在指定环境中的精确位置，使机器能够定位自身并构建虚拟地图。传感器还可以使用惯性测量单元（IMU）、视觉信息、不可见数据集和基本位置数据。

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