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随着机器人技术的发展,“人机共融”的设想越来越成为科技人员追求的重要方向之一。在如工厂、仓库等需要经常搬运货物的场合,对于一种可以自主跟随用户的搬运机器人的需求也在增加。但是,市面上已有的跟随机器人仅适用于结构化环境,在复杂地形(非结构化)环境中的相关研究与产品较少。从技术落地及实用性上考虑,本文提出了一种改进的轨迹跟随的自主跟随方法。该方法满足机器人在未知环境中作业的要求。针对基于多传感器的复杂地形下跟随机器人技术研究本文所展开的主要工作内容如下:(1)确定基于轨迹跟随的自主跟随机器人系统。机器人严格按照目标运动轨迹前进,完成跟随任务。(2)解决轨迹跟随方案中对目标轨迹定位的问题。首先,为机器人搭载惯性导航系统完成自身航迹推算,即可获得机器人在世界坐标系内的“绝对定位”。然后将机器人坐标系下目标的位姿描述结合世界坐标系下机器人位姿,采用坐标变换的方式即可得到世界坐标系下目标的位姿。(3)采用多传感器数据融合的方法提高系统稳定性以及降低系统运算量。首先,使用凸组合算法对航迹推算法方案及UWB方案进行数据融合获得机器人运行轨迹;然后,针对目标的检测则通过融合激光雷达数据与相机数据,降低系统运算量。(4)当动态障碍物出现在机器人前进路径上时,机器人完成局部路径规划。本文提出一种基于改进的人工势场法的局部路径规划算法。在原理实验验证方面,本课题任务需求为软件仿真,不提供实际传感器及实验台。故本文设计了一套仿真环境。该环境拥有包含复杂地形的地图、多种传感器仿真数据等信息。其中,通过对复杂地形特征分类、建模,提出了一种基于栅格地图的复杂地形下随机地图的建立方法。最后,基于建立的跟随机器人仿真环境,针对本文提出的自主跟随机器人算法进行了仿真实验。实验结果表明,提出的自主跟随算法在复杂地形环境下可以很好的完成对目标的跟随。