满足不同任务需求的机器人最优路径规划研究及实现

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1、硕士学位论文论文题目：满足不同任务需求的机器人最优路径规划研究及实现作者姓名陈浩指导教师欧林林、禹鑫燚学科专业控制科学与工程培养类别全日制学术型硕士所在学院信息工程学院提交日期2016年4月11日浙江工业大学硕士学位论文满足不同任务需求的机器人最优路径规划研究及实现作者姓名：陈浩指导教师：欧林林教授禹鑫燚浙江工业大学信息工程学院2016年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterOptimalRobotPathPlanningtoSatisf

2、yDifferentMissionRequirementsCandidate:CHENHaoAdvisor:Prof.OULin-LinYUXin-YiCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApr2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作レ。所取得的研究成果除文中己经加ッ标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学

3、位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。：：作者签名巧，；日期年ｒ月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检。１１＞、索，可＾采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保鸾口１＂＂（请

4、在１上相应方框内打心）＾１：作者签名：＞曰期占年曰巧，華人／Ｉ月八导师签名：廷欠木朱日期：少／公年ｉｒ月Ｗ日浙江工业大学硕士学位论文满足不同任务需求的机器人最优路径规划研究及实现摘要路径规划是移动机器人领域的核心技术之一。目前移动机器人路径规划主要集中在算法的研究上，与实际应用背景相结合的路径规划研究较少，仍有许多技术问题有待解决，如，传统的路径规划方法仅针对点到点的简单任务需求，无法很好地适用于任务较为复杂的情况。因此，研究能够满足不同任务需求的路径规划方法具有重要应用价值和理论意义。线性时序逻辑(lineartemporallo

5、gic,LTL)理论能够有效的描述实际应用中各类复杂的任务需求，实现环境信息与任务需求相融合。本文基于LTL理论，研究了满足不同任务需求的机器人最优路径规划。首先，基于LTL理论，提出了基于LTL理论的仓储机器人路径规划方法。该方法通过构建灵活扩展的仓储环境模型，降低了路径规划的复杂度，并实现了满足仓储任务需求的最优路径规划。其次，机器人实际应用环境往往是动态变化的，现有的基于LTL理论的路径规划方法仍无法很好地适用于该类环境，因此又进一步研究了适用于动态环境的LTL-A*-A*最优路径规划方法。该方法将基于LTL-A*算法的全局路径规划方法和基于

6、A*算法的局部路径规划方法相结合，不仅提高了全局路径寻优的效率，而且能够适用于动态环境。然后，为了验证上述方法的可行性与有效性，本文设计了包含地图构建、机器人定位、路径规划和运动控制四个模块的机器人导航系统实验平台，并在该平台上搭建了相应的模拟环境，结合目标跟踪控制策略，实验验证了所提出的移动机器人路径规划方法的有效性。最后，针对两机器人巡回同时采集并上传数据的任务需求，采用基于LTL理论的多移动机器人路径规划方法，在实验平台上实现了两机器人的协同路径规划。研究结果表明，本文所研究并实现的基于LTL理论的路径规划方法能够规划出满足不同任务需求的最优

7、路径，弥补了现有路径规划方法的不足。关键词：线性时序逻辑，路径规划，仓储机器人，A*算法，运动控制I浙江工业大学硕士学位论文OPTIMALROBOTPATHPLANNINGTOSATISFYDIFFERENTMISSIONREQUIREMENTSABSTRACTPathplanningisoneofthekeytechnologiesinthefieldofmobilerobot.Nowadays,theresearchofmobilerobotonthistopicmainlyfocusesonthestudyofthealgorithm,but

8、theresearchinvolvingtheapplicationofmobilerobotpathplanningis