基于橢圓約束和Bug算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、機(jī)器人只有具備自主移動能力才能實現(xiàn)應(yīng)用價值。路徑規(guī)劃用于決策機(jī)器人在環(huán)境中如何行走的問題，是實現(xiàn)機(jī)器人智能化的關(guān)鍵。為提高機(jī)器人路徑規(guī)劃對未知環(huán)境的實時性、適應(yīng)性和優(yōu)化性，本文提出一種基于橢圓約束和Bug算法的路徑規(guī)劃方法，克服了傳統(tǒng)方法對障礙物形狀的約束，提高了機(jī)器人規(guī)避的效率。本文主要工作如下：
　　首先，總結(jié)機(jī)器人研究背景與現(xiàn)狀，綜述國內(nèi)外路徑規(guī)劃技術(shù)，通過對現(xiàn)有方法的應(yīng)用優(yōu)劣勢分析比較，提出本文的研究內(nèi)容。
　　其次

2、，闡述凸二次約束二次規(guī)劃基本理論，對橢圓約束優(yōu)化模型的基本原理及應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上提出利用橢圓約束進(jìn)行避障的路徑規(guī)劃思想。
　　然后，建立二維靜態(tài)未知環(huán)境下的機(jī)器人路徑規(guī)劃模型。通過障礙物信息獲取與碰撞檢測判斷，建立橢圓約束優(yōu)化避障模型，引入障礙物和目標(biāo)位置的約束，將機(jī)器人運(yùn)動避障問題轉(zhuǎn)化為對橢圓參數(shù)的優(yōu)化求解問題。對不規(guī)則障礙物引起的局部振蕩情況，結(jié)合Bug算法計算全局最優(yōu)子目標(biāo)點，實現(xiàn)未知環(huán)境下的機(jī)器人路徑規(guī)劃。