38、移动机器人与触觉设备的可持续发展应用

移动机器人与触觉设备的可持续发展应用

移动机器人在展厅标记中的应用

展厅环境与挑战

在展厅场景中，展位通常为方形或矩形，尺寸因参展商预订面积而异，而且多家公司共享区域时嵌套布局也很常见。展厅内有不同尺寸（1×1 m 至 2×2 m）的柱子，这是唯一的固定结构。设计自主标记系统时，面临的关键挑战是展厅面积大，多数商业传感器在距离车辆 40 - 50 m 外难以准确感知环境，加上空气可能有灰尘，墙壁涂料不反光。

解决方案

• 传感器配置 ：为解决定位问题，在车辆前后分别安装两个 LMS531 激光传感器，其最大量程 80 m，水平孔径角 180°，用于计算车辆与固定柱子和周边墙壁的距离。同时，使用四个每转 1024 脉冲的车轮编码器获取系统整体速度和行驶总距离。
• 导航软件 ：导航软件基于 ROS（机器人操作系统），由多个节点组成。车载计算机配备 Intel i7 CPU、16 GB RAM DDR3 和固态硬盘，运行 Ubuntu 18.04 和 ROS Melodic，处理车轮编码器和激光传感器的数据生成连续里程计数据，封装在 ROS 主题中发送到定位节点。定位节点将激光传感器测量的距离与 DWG 格式的展厅地图文件对比，匹配成功则发布车辆当前位置的 x, y 坐标。另一个节点检查当前位置是否需要标记，若需要则激活空气压缩机启动喷雾器。

应用效果

使用的标记涂料是环保的液体临时可剥离保护涂层，基于纯水，可手动轻松从地板去除并回收。首次测试表明，该车辆能在 180 分钟内完成整个展厅的标记，