移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃與運(yùn)動(dòng)控制.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域的重要方面，人們要求機(jī)器人在某些危險(xiǎn)或人類(lèi)不能到達(dá)的地方成功的執(zhí)行某些任務(wù)。路徑規(guī)劃問(wèn)題是移動(dòng)機(jī)器人研究中的關(guān)鍵技術(shù)，它一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的課題。
　　 本文針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人研究領(lǐng)域中的路徑規(guī)劃問(wèn)題和路徑跟蹤控制等主要問(wèn)題進(jìn)行了深入探索與研究。
　　 主要包括以下四部分內(nèi)容：
　　 1、介紹了移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展概況，國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況以及機(jī)器人的導(dǎo)航技術(shù)，多信息融合技術(shù)，定位技術(shù)和路徑規(guī)劃等

2、一些相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 2、介紹了各種路徑規(guī)劃方法及其特點(diǎn)，并簡(jiǎn)要敘述了各個(gè)路徑規(guī)劃方法現(xiàn)階段的研究現(xiàn)狀及成果，在查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料基礎(chǔ)上歸納出路徑規(guī)劃的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 3、針對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法所存在的局部最小點(diǎn)等問(wèn)題，本文提出了新的路徑規(guī)劃方法—改進(jìn)的勢(shì)場(chǎng)柵格法，該方法將柵格法和人工勢(shì)場(chǎng)法相結(jié)合，采用啟發(fā)式搜索算法生成到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的子目標(biāo)節(jié)點(diǎn)序列。在虛擬地形圖中，機(jī)器人初始位置對(duì)應(yīng)的單元設(shè)定為人工水源。利用水往低處流的性

3、質(zhì)使得機(jī)器人趨向目標(biāo)，利用水滿(mǎn)則溢的思想提高局部最小點(diǎn)的勢(shì)能值，人工水到達(dá)目標(biāo)單元時(shí)，所流經(jīng)的區(qū)域便構(gòu)成了一條無(wú)碰路徑。最后與其它方法(最小風(fēng)險(xiǎn)法)進(jìn)行了比較，并在U型，迷宮型，隨機(jī)等多種復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行了仿真。
　　 4、本文介紹移動(dòng)機(jī)器人的控制問(wèn)題，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進(jìn)行路徑跟蹤控制，在MATLAB中對(duì)幾個(gè)典型的路線(xiàn)進(jìn)行了跟蹤控制的實(shí)驗(yàn)仿真。
　　 本課題的研究是基于河北省科技廳科技支撐