移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人研究是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支。移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與路徑規(guī)劃又是機(jī)器人研究的一個(gè)重要方向。目前，隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人學(xué)科具有越來(lái)越強(qiáng)大的生命力，它在某種程度上已經(jīng)代表當(dāng)今信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)集成等技術(shù)的最新發(fā)展。本文以美國(guó)ActivMediaRobotics公司生產(chǎn)的Pioneer2-Dx型機(jī)器人為研究對(duì)象，從多個(gè)方面對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制與路徑規(guī)劃進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究，其主要研究成果如下：從移動(dòng)機(jī)器人的歷

2、史和現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)比了國(guó)內(nèi)外的不同發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的研究方向進(jìn)行了綜述。著重研究了移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與路徑規(guī)劃中常用的方法，對(duì)其中的勢(shì)場(chǎng)法、柵格法、遺傳算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法進(jìn)行了逐一的分析。本文主要研究的是使用移動(dòng)機(jī)器人本體的16個(gè)同質(zhì)傳感器來(lái)進(jìn)行機(jī)器人的避障﹑運(yùn)動(dòng)控制和路徑規(guī)劃。移動(dòng)機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中首先遇到的就是機(jī)器人本身的定位問(wèn)題，確保機(jī)器人位姿的準(zhǔn)確性是完成任務(wù)的前提。本論文首先詳細(xì)討論了機(jī)器人車載坐標(biāo)和全局坐標(biāo)之間

3、的轉(zhuǎn)換關(guān)系，為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制與路徑規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。本文采用了聲納探測(cè)來(lái)識(shí)別機(jī)器人的周圍環(huán)境，因此有必要對(duì)機(jī)器人聲納數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合，這將為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和路徑規(guī)劃提供必要的環(huán)境信息。接著本文給出了基于多智能體的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制，對(duì)各個(gè)智能體的功能作了詳細(xì)的分析與討論，并提出了一種簡(jiǎn)單而有效的避障算法。最后，本文重點(diǎn)給出了基于勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃方法，提出了一個(gè)新勢(shì)場(chǎng)函數(shù)，并分析了傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法中存在的缺陷，針對(duì)傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法的這些缺點(diǎn)，提出了