移動(dòng)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃及軌跡跟蹤研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人的研究也向著智能化和自主化的方向發(fā)展。地圖的獲取是機(jī)器人在環(huán)境中探索目標(biāo)點(diǎn)的基礎(chǔ)。當(dāng)機(jī)器人面臨在障礙物中找到一條無(wú)碰路徑時(shí),必須有自主導(dǎo)航的能力。因此機(jī)器人全局路徑規(guī)劃一直是機(jī)器人研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。而全向機(jī)器人以其可操作性強(qiáng),導(dǎo)航距離近,易于控制的特點(diǎn)被越來(lái)越多的研究者使用。本文針對(duì)于全向機(jī)器人的路徑規(guī)劃問(wèn)題開(kāi)展研究。
　　在機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題上,主要分為環(huán)境建模、路徑規(guī)劃和軌跡跟

2、蹤三方面問(wèn)題。本文首先使用Kinect這種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的傳感器來(lái)完成對(duì)機(jī)器人環(huán)境信息的獲取,然后通過(guò)使用聚類算法DBSCAN和最小周長(zhǎng)多邊形擬合算法來(lái)得到幾何化的環(huán)境地圖。當(dāng)機(jī)器人需要進(jìn)行路徑規(guī)劃的時(shí)候,首先將獲得的環(huán)境信息轉(zhuǎn)化為機(jī)器人可讀的地圖信息,然后使用自由空間法對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)環(huán)境構(gòu)建。之后,采用一種A*算法和Bezier曲線結(jié)合的路徑規(guī)劃算法,得到一條平滑且無(wú)碰的運(yùn)動(dòng)路徑。在基于全向機(jī)器人的特性下,利用其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型,使用B