迷宫机器人路径规划算法研究

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1、东华大学硕士学位论文迷宫机器人路径规划算法研究姓名：朱德良申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：陈镜超20070101迷宫机器人路径规划算法研究摘要随着科技的不断进步，机器人逐渐向智能化发展，智能机器人应运而生。智能机器人具有人的五官及大脑，可以识别周围的环境和自身的状态，并能进行分析判断，采取相应的行动。路径规划问题是智能机器人的关键技术之一，自主移动机器人如何在未知的、复杂的环境中自主规划从起点到终点的路径，并且躲避障碍是智能机器人的最基本、最重要的能力之一，是其它应用的基础。迷宫机器人的路径规划是智能

2、移动机器人路径规划的典型应用，由于迷宫环境的特殊性，迷宫机器人的路径规划有着比一般避障路径规划算法更加复杂的要求。首先，本文实现了以ATMEL公司的Atmega168单片机为主芯片的迷宫机器人平台，使用两个L9110集成芯片分别控制两个直流电机，使机器人实现了前进、转弯、后退等功能。通过RS232接口与电脑相连，将算法程序下载到机器人本体，机器人根据算法程序和传感器的障碍物信息自主运行。其次，在研究了国内外智能机器人路径规划技术的基础上，本文对人工势场法、栅格法、遗传算法的路径规划进行了研究，并分别将势场法、遗传算法以及

3、深度优先算法应用到迷宫这种特殊环境的路径规划问题上。文章最后在人工势场法和栅格法的基础上，针对迷宫的特点，设计了一个更加简单有效的离散势场算法来解决迷宫问题。接着，本文对实际迷宫进行了大量的研究分析，提出了迷宫的数字化表示方法，为计算机的仿真提供了方便。文章分析了迷宫中存在的八种路况，提出了相应的解决方案。最后，对全文工作进行了总结，并对机器人路径规划技术进行了展望。关键词：迷宫机器人，路径规划，人工势场，遗传算法，离散势场雾季天学迷宫机器人路径规划算法研究RESEARCHOFMAZEROBOTPATHPLANNINGA

4、LGoRITHMABSTRACTWithmerapid(1evelopmentofthetechnology，robotsgraduallybecomemoreandmoreintellectualized．AnintelligentrobotaCquiresinfomationofitself2uldtheenViror皿entsthroughthesensors．Itthenanalyzestheinfomlationandmakesajudgmenttotakesuitableactions．Pamplanning

5、isoneofmekeyproblemsofintelligentrobotsmdy．Abasic如nctionalityofintelligentrobotisitsabilitytoapproachthedestinationautonomouslybyavoidingtheobstaClesinitswayinanunp同ictalble，compleXenVironment．1’his血nctionalityisthebasisofitsother向nctionality．ThepathplaIlningonma

6、zerobotisthetypically印plicationsofthemobilerobot．nismorecoInplexbecausethespecialchar{lcteI．softhemazeenviron瑚【ent．First，thisp印erdevelopedamobilerobotplatfomforpathplanning，wllichbaseonthesinglechipmachineAtmegal68．TheIntegratedcircuitL91lOisusedtocon臼．olthemotio

7、nofelectI．omotors．OnthebasisoftheobstaClesinfo衄ationandthealgorithmpro舒lmdo、釉loaded肺mthe2◎黜迷宫机器人路径规划算法研究computertl啪ughtheintemceRS232，therobotcanmakethebestdecision．Secondly，thep印ermakesasuImna巧ofastudyuponAnificialPotentialField，GeneticAnthmetic，andGridMethodonp

8、athplanningofmobilerobots．Then、耽usethealgorithmtocar可outthepathplamlingofmazerobot．Comp撕ngtheadvantageanddisadvantageofthosealgorittlrns，andcombinedwiththechar