移动机器人避障与路径规划研究

《移动机器人避障与路径规划研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文摘要移动机器人研究是机器人学中的一个重要分支。移动机器人避障与路径规划又是机器人研究的一个重要方向。目前，随着机器人技术的不断进步，机器人学科越来越具有强大的生命力，它在某种程度上已经代表当今信息技术、自动化技术、系统集成等技术的最新发展。本文以美国ActivMediaRobotics公司生产的Pioneer2-Dxe型机器人为研究对象，从多个方面对移动机器人的避障与路径规划进行了深入的系统研究，其主要的内容和成果如下：从移动机器人的历史和现状出发，对比了国内外的不同发展状况，对移动机器人领域的研究方向进行了综述。着重介绍了移动机器人避障与路

2、径规划中常用的方法，对其中的势场法，栅格法、遗传算法进行了逐一的分析阐述。本文主要研究的是使用移动机器人本体的16个同质传感器来进行机器人的避障与路径规划。移动机器人在实际应用中首先遇到的就是机器人本身的定位问题，确保机器人的初始位姿的准确性是完成任务的前提。本论文使用定位的方法之一是路标法。移动机器人的基本运动控制一般有两种，直线运动和圆弧运动，通过这两种典型分解运动的特性就能比较准确的对机器人进行控制。其次，本文将移动机器人的避障运动分解成两种基本的动作：避开前方和侧面的障碍物，并对这两种动作做了深入的分析。另外，本文分析了基于声纳的未知环境特征提取方法和安全避

3、障距离选取的原则：给出了基于势场法的移动机器人避障策略：阐述了A4算法在机器人迷宫地图最优路径规划实现中的应用。本文另外一个成果是构建了一个基于VC的移动机器人通信平台，给出了通信平台的数据包协议格式和具体实现。本文利用PioneerII移动机器人对上述算法和策略进行了实验。实验结果和分析证明了使用的原理和算法的有效性和正确性。论文结尾对全文进行了总结并对移动机器人避障与路径规划研究进行了展望。关键词：移动机器人，路径规划，避障，数据融合，声纳，A‘算法华中科技大学硕士学位论文=：=：：：：=======================；=；===；=一Abstra

4、ctMobilerobotisanimportantbranchofrobotics．Andthereal—timeobstacleavoidanceandpathplanningisalsooneimportantresearchaspectofthemobilerobot．Withthecontinuousprogressofrobot’Stechnology,mobilerobotrepresentthedevelopmentofinformationtechnology,automationtechnology,systemintegrationtechno

5、logytOsonicextent．Thethesis’Sresearchmakesadeepandsystematicstudyofmulti—aspectoftherobot’sobstacleavoidanceandpathplanningbasedonthePioneer2-DxerobotwhichismadebyActivMediaRoboticscompany．Thecontentsareasfollows：Thethesismakesasummarizeondifferentresearchaspectsofmobilerobotandcontras

6、tthedifferentdevelopmentlevelofforeignanddomestic．Severalmethodssuchaspotentialfieldmethod，gridmethod，geneticalgorithmsmethod，whichusedinmobilerobot’Sobstacleavoidanceandpathplanningaredescribedindetail．ThemainresearchofthethesisiShowtousesixteensonarsensorstorealizetheobstacleavoidanc

7、eandpathplanning．Thefirstproblemweshouldsolveistherobot’Sorientation．Theveraciousorientationisthepreconditionoftherobottofinishthetask．Thethesisuseroadmarkmethodtorealizetheorientation．Mobilerobothavetwotypicalmovement：lineandcircle．WeCanusethistWOtypicalmovement’sspecificationtocont