基于GPS的自主移动机器人导航定位系统的实现

宋玉龙，常然然

（1.西北工业大学 电子信息学院 陕西 西安 710129；2.西北工业大学 管理学院 陕西 西安 710129）

移动机器人是一种在复杂的环境下工作的，具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。在移动机器人的相关技术研究中，导航技术可以说是其核心技术，也是其实现真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。移动机器人的导航方式很多，有惯性导航、视觉导航、基于传感器数据导航、卫星导航等[1]。对于室外环境来说，GPS卫星导航是首选，而且为了提高机器人导航定位精度以及应变复杂环境的能力，可以与视觉导航和传感器数据导航相结合，这样机器人就可以独立完成导盲、勘探、自动货运等复杂任务。

这里我们让机器人事先采集行进路径上某些点的位置坐标构建路线，行进过程中实时获取当前坐标和移动方向，并与构建的路线作比较，从而指导机器人运动。

图1 系统结构Fig.1 System structure

1 系统介绍

2 硬件部分

如图1所示，本系统采用以GPS导航为主，以摄像头和超声波传感器为辅的方式来实现机器人的自主移动。不过要想自主移动，只有实时GPS导航数据是不够的，机器人要到达某地还必须知道该目的地的位置，以及可走的路径，这就需要有地图作为参照。可以使用具有经纬度信息的电子地图来作匹配，也可以采用更简单的办法，即事先在行进路径上用GPS接收装置测得几个点的经纬度信息，从而构成简易的行进路线图，这种方法适用于目的地比较固定且数量较少的情况。……