移動機(jī)器人的路徑規(guī)劃與安全導(dǎo)航.pdf

1、移動機(jī)器人是一種具有高度自規(guī)劃、自組織、自適應(yīng)能力，適合于在復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中工作的機(jī)器人。路徑規(guī)劃和安全導(dǎo)航技術(shù)是自主式機(jī)器人的研究核心，同時也是移動機(jī)器人實現(xiàn)智能化及完全自主的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 文章以全方位輪自主移動機(jī)器人為技術(shù)平臺，重點研究了自主移動機(jī)器人在移動中遇到的路徑規(guī)劃問題和多機(jī)器人系統(tǒng)的安全導(dǎo)航問題。
　　 第一章是緒論，概括介紹了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展以及移動機(jī)器人的技術(shù)背景。
　　 第二章是機(jī)器人

2、的上層控制算法。
　　 第三章是路徑規(guī)劃算法：第四章是多機(jī)器人動態(tài)環(huán)境下的安全導(dǎo)航；最后給出了結(jié)論與展望。
　　 論文的主要工作有：
　　 (1)以四輪全方位輪機(jī)器人為研究對象，對其運(yùn)動方式進(jìn)行了力學(xué)分析，根據(jù)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方程，得出了機(jī)器人運(yùn)動速度與電機(jī)出力之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。給出了依據(jù)梯形模型的上層控制策略。
　　 (2)根據(jù)機(jī)器人在動態(tài)環(huán)境下需要實時性算法的特點，選擇了RRT作為路徑規(guī)劃的基本算法，并針

3、對基本RRT算法缺乏穩(wěn)定性和遠(yuǎn)離最優(yōu)解的不足，提出基于對比優(yōu)化的RRT改進(jìn)算法。文中詳細(xì)描述了算法的流程，并在仿真與實際機(jī)器人實驗中通過與前人算法進(jìn)行對比，驗證了算法的有效性和正確性。
　　 (3)為了實現(xiàn)多機(jī)器人在同一場景下的“無碰撞”導(dǎo)航問題，給出了動態(tài)安全搜索算法。該算法適用于動態(tài)環(huán)境下的實時系統(tǒng)，通過搜索優(yōu)化的方法修改期望指令，實現(xiàn)了機(jī)器人間的安全導(dǎo)航。文中通過自頂向下的方式對算法進(jìn)行了詳細(xì)描述，并提出了優(yōu)化改進(jìn)方案，最