清洁机器人路径规划研究3new

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1、上海大学硕士学位论文摘要目前，各种各样的服务机器人越来越多应用于人们的实际生活中，从事着与人们生活息息相关的服务工作，极大地提高和改善了人们的生活质量。室内自主清扫机器人就是在这种背景下诞生的一种家庭服务机器人。室内自主清扫机器人的路径规划不同于一般意义上点到点的路径规划:点到点规划的目标是寻找一条从起始点到终点的无碰最优路径;而清扫机器人需采用区域充满的规划方法，目标是在设定区域内寻找一条从始点到终点且经过所有可达点的连续路径。本文在回顾总结以前路径规划方面研究成果的基础上，基于开发的清扫机器人平台，对

2、清扫机器人路径规划进行了较为深入地研究，提出了本文的路径规划算法。本文的主要工作包括:(1)分析了本文清扫机器人移动机构的运动学原理，设计了清扫机器人的功能模块和软硬件控制系统。(2)根据建立的清扫机器人平台，提出清扫机器人随机运动路径规划算法。利用机器人特殊机械结构和其上安装的红外传感器来识别和感知房间环境，机器人开始以螺旋运动方式覆盖房间的空白区域;当遇到障碍物时，启动障碍物应对策略，通过计算机软件仿真和在房间环境中进行实验验证了该算法的有效性。(3)基于清扫机器人平台，提出清扫机器人区域充满拓扑路径

3、规划算法。利用三组超声波传感器测距，设计BP神经网络分类器识别环境标志;建立房间环境拓扑地图，采用宽度优先搜索的方法搜索拓扑图，最后对区域充满路径规划算法进行了仿真。关键词:清扫机器人神经网络环境识别路径规划拓扑规划上海大学硕士学位论文AbstractAtpresenttime,moreandmorevariousofservicerobotsaredesignedandappliedtopeople'sdailylife.Theapplicationoftheserobotsispromotingthe

4、qualityofpeople'slifetremendouslyastheydealwiththeworksrelatedtopeople'slifeclosely.Indoorautomaticcleaningrobotisoneoftheseservicerobotsdevelopedtohelppeopletocarryoutthetroublesomeroomcleaningwork.ThepathplanningalgorithmofIndoorAutomaticCleaningRobotdi

5、fersfromthetraditionalpointtopointplanningmethod.Thegoalofpointtopointplanningistoseekanoptimizedpathfromtheonepointtoanotherwithoutbumpobstacles.However,thecleaningrobotshouldspreadovertheroomareausingtheareafillingpathplanningalgorithmtofindacontinuousp

6、athfromstarttoendThispaperreviewsthepreviousresearchachievementsanddesignsacleaningrobotplatform.Aftermakingarelativelydeepstudyonpathplanning,pathplanningalgorithmsareputforward.Inthispaper,themainworkincludesthefollowingthreeaspects:(1)Thekinematicstheo

7、ryofindoorautomaticcleaningrobot.isanalyzedandbasedonthisdesignsthefunctionalmodulesandcontrolsystems.(2)Arandommovingpathplanningalgorithmisputforwardbasedontheplatform.Thecleaningrobotidentifiestheroomenvironmentusingtheinfraredtransducerandphotoelectri

8、cencoderoutfitedonitsbody.Movinginthespiralmotionmodewiththegraduallyenlargingradius,therobotbeginstoexploreandcleantheblankarea.Whileitencountersobstacleslikewallorfurniture,itwillstartthestrategyofdealingwithobsta