动态环境下移动机器人的路径规划new

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1、北京工业大学硕士学位论文动态环境下移动机器人的路径规划姓名：赵峰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：崔平远2003.5.1摘要摘要随着科学技术的进步以及机器人学的发展，机器人的应用越来越广泛，移动机器人的研究和开发近年来受到了人们的高度重视。人们要求机器人在运动过程中能根据周围环境的变化而自主的采取相应措施的能力也越来越强。因而，作为机器人“智能”的一个重要因素一一路径规划就显得尤为重要。本文主要针对复杂环境下移动机器人路径规划及其相关的问题展开了研究，着重研究了静态未知环境下和动态未知环境下机器人路

2、径规划问题，采用启发式搜索算法以及滚动规划策略。本文的主要内容如下：首先分析了复杂环境下机器人运动安全性。根据理想状态下机器人的扫描范围、机器人规划的局部范围、安全距离之间的关系探讨了机器人运动过程中的禁入区、潜在的碰撞区。其次在静态复杂环境中，提出了一种地图表示方法，在运动过程中通过选取合适的子目标，以区域滚动规划的方式引导机器人走向全局目标。最后在动态复杂环境中，提出了用动态BW(t)模型表示动态环境，以描述动态障碍运动所引起的环境信息的变化，在可视窗口中，机器人感知并且预测动态障碍物的运动，并且将所获得的信息传

3、给规划窗口，在规划窗口中看成动态已知的环境。通过规划窗口的滚动，来适应环境的不断变化。关键词移动机器人；路径规划；复杂环境；滚动规划AbstractWlththedeVelopmentofscienceandtechnologyaswellastherobotics，robotshasfbundmoreandmoreapplicationsinvariousfields，andconsequently，theresearchanddeVelopmemofmobilerobotshavebeenpaidgreatatt

4、entiontoinrecentyears．Therequirementofitsabilitytotakecorrespondingmeasuresinaccordancewiththeenviromentalchangesinitsmovingcourseshasbecomehigherandhigher．Therefbre，therouteplanning，asanimportantfhctorinrobotinteUigence，appearsp删cularlysigni丘cant．Thisthesis，us

5、ingtheheuristicsearchingalgorithmandtherollingplanningstrategy，mainlyfocusesonthestudyoftherouteplanningofmobilerobotsincomplicatedenvironmentaIlditsrelevantproblems，especiallythemotionplanninginunknownstaticanddynamicenvironment．FonDwingarethemaincontentofthis

6、tllesis：Thenrstpananalysesthesafetyofmovingrobotsincomplicatedenvironment．Accordingtotherelationshipofthescanningscopeofrobots，thelocalrangeofrobotmotionpla皿ing，andthesafetydistanceinanidealstate，itdiscussestheprohibitingareaaJldthepotentialcollisionareainthemo

7、Vingcoursesofmerobots．Thesecondpa】rtproposesamappingmethodinastaticcOmplicatedenviro呲ent．ByseIectingappropriatesub—targetsinitsmoVement，therobotdirectsitselftomovetow盯dtllefinalgoalinwayofthelocalr01lingplanning．Thefinalpanproposes，inadyn锄icconlplicatedenVironm

8、ent，tousethedynamicBw(t)modelasthedynamicenviro岫enttodescribethechangesof也eenvironmentalinfo加ationcausedbythedynamicmovingobstacles．FromavisibIewindow，therobotsensesaIldpred