基于距离传播的动态系统和路径规划算法研究

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1、基于距离传播的动态系统和路径规划算法研究摘要移动机器人技术是近年来的研究热点。路径规划技术是移动机器人技术研究中的一个重要领域，也是机器人完成其它高级任务的必要基础。机器人路径规划是给定机器人及其工作环境信息，按照某种优化指标，使系统在规定的时间内从起始点转移到目标点。对移动机器人路径规划展开理论和应用研究，旨在构建静态己知、静态未知和动态时变等不同复杂环境下具有实时性和有效性的路径规划方案，使得移动机器人提高适应环境变化的能力，从而为移动机器人的进一步实用化奠定基础。本文描述了一种静态和动态环境下的基于路径传播的机器人路径规划算法，该算法利用栅格法对场景

2、进行建模，实时最优路径的产生是通过动态距离的传播，距离信息是以栅格步的方式从目标开始的路径往机器人的起始点向外传播，不是简单地在工作空间中搜索全局最优路径和碰撞路径。距离信息的快速传播，以及每个栅格处理距离信息和数据更新的计算量减小，使得搜索过程效率极大提高。仿真实验结果表明，即使在障碍物比较复杂的静态和动态环境中，该算法也能迅速规划出最优路径，效果令人满意。最后本文进行了针对AS-R移动机器人平台的实验，应用基于路径传播的动态系统和路径规划算法进行机器人路径规划，通过对实验结果和数据的分析讨论，表明了所提方法的有效性。关键字：路径规划；距离传播；栅格法；

3、动态环境；AS—R移动机器人ResearchofDynamicSystemandPathPlanningArithmeticBasedonDistancePropagatingABSTRACTr111eresearchofmobilerobottechnologyisthehottopicrecently．Mobilerobotpathplamngtechnologyisoneoftheimportantdomainsinmobilerobottechnologies’research．PathplanningtechnologyiSalSOthefund

4、amcntaltechniqueformobilerobottocompleteotheractivities．TherobotplanulngiSakindofplarmingthatofferstlleinformationoftheirWOrkenvironmentforrobot,thentherobotiscontrolledtomovefromthestartingpositiontothetargetinthegiventimebased-onsomeoptimizationindex．皿eobjectofthisthesisistocons

5、truct缸艇laptivepathplanningschemeunderstaticanddynamicenvironmentandenablesrobottohavetheabilityofefficientplarmingpathindifferentcomplexconditions．Therefore,itmakesthefoundationforfurthorutilizationofmoMlerobot．AflOWalgorithmforrobotpathplarminginstaticanddynamicenvironmentsisprop

6、osedbasedOildis￡ancepropagatingmethod．inthismelllodtheenvironmentMmodelsa1"oestablishedwithgridmethod，itsreal-timeoptimalrobotpathisgeneratedthroughthedynamicdistancelandscapewithoutsimplysearchingforthe酉obaloptimalpathandthecollisionpaths，alSOdistanceinformationispropagatingoutwa

7、rdsfromthetargettothestartofrobotbythemanlierof霉idstep．Furthermore，rapidpropagationofthedistanceinformationoutwardalongthe鲥dsandthesimplenessofcomputationalefforttoupdateeach西d’Sinformationenablethesearchingcf丘ciencytobemolerapid．Finally,resultsofsimulationexperimentsdemonstrateth

8、attheoptimalpathcanbeobtainedrapi