Webots2020a -- Super_Transbot 超市机器人仿真建模

  这是我和 sszxc 为本学期《机器人软件工程》课程所做的的课程设计，整个项目开发历时 1 个月，模型全部在 Webots2020a 中搭建完成。为完成在仿真环境下的超市自主装卸货物任务，我们设计了一套复杂的控制器进行运动控制。演示视频：基于Webots平台的超市补货机器人。

1. 任务需求

  如图所示，超市中 A,B,C,D 四个货架上各有12个货窗，每个货窗里最多可以摆放1件货物，现每个货架上都有至少3个货窗缺少货物。
  要求设计并制作一台自主超市机器人。机器人从场地的红色“起点区”出发，完成货物的补货操作，最后回到起点。

  题目比较开放，我们自行拟定的任务需求是：

• 超市机器人能够自主定位，能按照既定路线进行巡逻并检查货架状态
• 当发现货架有空位时能根据空位周围的货物自主判别出该空位应该装填的货物类型
• 能够从场地中心的仓库中识别并抓取待装填货物
• 能够选取最优路径返回存货点并完成上货任务

2.仿真模型搭建

2.1 测试场景搭建

  创建仿真测试场景如下，其中 A、B、C、D 分别为四个货架，4 个橙色点为巡逻定点。

2.2 机器人模型设计

2.2.1 简介

• 四个麦克纳姆轮组成的全向运动底盘，保证了机器人在狭小空间内的移动性能，内置了GPS以及电子罗盘模块实现自主定位。

• 前后分别设置一颗摄像头，用于识别货架上、货舱内的货物，并返回相应的类型和位置信息。

• 模仿叉车外形，前部设置了一个二自由度的机械臂，末端抓手设置了一对力传感器，实现对不同大小的货物的抓取功能，并能将货物提升到任意高度，对应题目中的双层货架要求。

2.2.2 参数介绍

• 遵照软件工程复用思想，将例程中“KUKA youBot”的麦克纳姆轮打包成PRO