未知環(huán)境下機器人路徑規(guī)劃算法的研究.pdf

1、路徑規(guī)劃是機器人研究領(lǐng)域的一個重要方面，也是機器人導(dǎo)航最重要的任務(wù)之一。路徑規(guī)劃的定義是:在具有障礙物的運行環(huán)境中，按照一定的評判標(biāo)準(zhǔn)，尋找一條從起始位姿到目標(biāo)位姿的無碰撞路徑。本課題主要是以移動機器人為研究對象，分析總結(jié)了目前應(yīng)用于移動機器人路徑規(guī)劃的幾種算法。其中深入的研究了人工勢場法和快速擴展隨機樹法（RRT算法），針對兩種算法在應(yīng)用中存在的局限性或者缺陷，提出了相應(yīng)的改進方法，并通過仿真驗證，證實了改進算法的有效性和可靠性。

2、r>　　本文的主要內(nèi)容主要包括以下幾部分:
　　首先，介紹了機器人路徑規(guī)劃問題的研究背景以及本課題研究的目的和意義，綜合了國內(nèi)外在該方向上的研究現(xiàn)狀，并且簡單的介紹了移動機器人路徑規(guī)劃發(fā)展方向。對比目前比較常用的機器人路徑規(guī)劃的方法，并進行深入的分析與研究，在分析了它們的優(yōu)點的同時也提出了它們存在的不足。
　　然后，詳細(xì)介紹了局部路徑規(guī)劃方法經(jīng)典人工勢場法的原理，綜合分析經(jīng)典人工勢場法在路徑規(guī)劃存在的問題。傳統(tǒng)的人工勢場法在

3、機器人路徑規(guī)劃中存在障礙物附近目標(biāo)不可達(GNRON)和局部極小值問題，針對目標(biāo)不可達問題，使用改進斥力場函數(shù)的方法。針對局部極小值問題，在改進人工勢場法的基礎(chǔ)上，利用隨機逃離和沿等勢線逃離的方法，并且對此方法進行分析和改進，改進后的方法優(yōu)化處理了機器人的避障路徑。此外還可以利用設(shè)置臨時子目標(biāo)點的方法使機器人走出局部極小值的陷阱。最后仿真結(jié)果證明了改進方法的有效性和可靠性。
　　最后，詳細(xì)介紹了RRT算法的基本原理，并且分析RRT