復(fù)雜環(huán)境下的機(jī)器人路徑規(guī)劃算法研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃是指在有障礙物的工作環(huán)境中，如何尋找一條從給定起點(diǎn)到終點(diǎn)的適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)路徑，使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能安全、無(wú)碰地繞過(guò)所有障礙物。目前已得到了很多研究者的關(guān)注，并取得了一系列重要成果。雖然目前已存在許多用來(lái)解決該問(wèn)題的優(yōu)化算法，但是此類(lèi)問(wèn)題屬于NP-Hard問(wèn)題，尋求更佳的算法就成為該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文首先研究了在復(fù)雜的已知靜態(tài)環(huán)境下一種全新的基于柵格法的機(jī)器人路徑規(guī)劃快速搜索隨機(jī)樹(shù)算法并給出了收斂性分析。該方法以機(jī)器

2、人初始點(diǎn)為隨機(jī)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)，通過(guò)擴(kuò)展，逐漸增加葉節(jié)點(diǎn)直至隨機(jī)樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)中包含了目標(biāo)點(diǎn)。從初始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)之間的一條以隨機(jī)樹(shù)的邊組成的路徑就是目標(biāo)路徑。隨后提出了在復(fù)雜的未知靜態(tài)環(huán)境下的基于遺傳算法的機(jī)器人路徑滾動(dòng)規(guī)劃方法。該方法首先將目標(biāo)點(diǎn)映射在機(jī)器人視野域內(nèi)側(cè)邊界附近，規(guī)劃出機(jī)器人局部最優(yōu)路徑，機(jī)器人根據(jù)此局部路徑前進(jìn)一步。機(jī)器人每前進(jìn)一步就重復(fù)這一過(guò)程，最終機(jī)器人可沿一條全局優(yōu)化的路徑安全地到達(dá)終點(diǎn)。文章最后研究了一種新穎的動(dòng)態(tài)復(fù)雜不確