履带式移动机器人局部路径规划和路径跟踪

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1、南京理工大学硕士学位论文履带式移动机器人局部路径规划和路径跟踪姓名：王嘉晖申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：赵春霞20060601硕士论文履带式移动机器人局部路径规划和路径跟踪摘要移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。履带式移动机器人不同于一般的轮式移动机器人，它能通过各种复杂的地形，并且可以工作在恶劣的环境下，代替人完成执行一些具有危险性的工作。因此，研究履带式移动机器人的智能控制具有重要的意义，而路径规划和跟踪控制是机器人研究中的关键技术。本文就履带式移动机器人路径规划和路径跟踪的一些问题开展

2、了如下工作：1、介绍了移动机器人的导航技术和目前路径规划和路径跟踪的研究状况，介绍了机器人的传感器系统，并分析了履带式移动机器人的运动学特征。2、讨论了模糊逻辑算法在履带式移动机器人上的实用性。在设计模糊控制器时，针对以往算法中存在的问题，给出了在单个障碍物情况下模糊控制器设计方案，并引入了碰撞危险度的概念，运用于多个障碍物时的避碰策略，最后在vc++环境下对该算法进行了仿真。3、研究了基于道路理解的路径规划，采用了B样条求期望路径的方法。在路径跟踪模块中，采用了基于PID控制器的预瞄控制算法，包括速度控制和转向控制。在转向控制中，通过选定合适的预瞄点来估算机器

3、人下一周期的角速度，再将其计入PID控制器内，经过PID运算得到下一步机器人的角速度。随后引入了模糊PID参数自整定的方法对PID参数进行了在线整定。最后使用MATLAB对路径跟踪模块进行了仿真。关键词：移动机器人、局部路径规划、路径跟踪、模糊逻辑、B样条、PID硕士论文履带式移动机器人局部路径规划和路径跟踪AbstractMobilerobotiSaintegratedsystemthatcombinedmanyfunction，suchasenvironmentapperceive，dynamicdeciSion—making，behaviorcontrol

4、andexecution．TrackedmobilerobotiSdifferentfromthewheeledrobot，itcanpassa11kindsofcomplexterrain，andcanworkinexecrableenvironment，insteadofthepeopletocompletethedangerouswork．Henceithasimportantsensetoresearchintelligencecontroloftrackedmobilerobot，pathplanningandpathtrackingiskeytech

5、nologyinrobotresearch．Thispaperresearchsomeproblemofthetrackedmobilerobot’Spathplanningandtracking．Therearesomepointsasfollows：1Introducetheairmanshiptechnologyandpresentlyresearchsituationinpathplanningandpathtrackingofthemobilerobot，introducetherobot’Ssensorsystem，analyzekinematics

6、characterofthetrackedmobilerobot．2Discussthepracticabilityofapplyingthefuzzycontroltheoryinthetrackedmobilerobot．Whendesigningthefuzzycontroller，analyzetheproblemintheancientarithmetic，presentthefuzzycontrolprojectinthesingleobstacleenvironment，andimporttheconceptofcoilisiondangerous

7、degreeusinginmulti—obstacleenvironment．Intheend，simulateitwithVC++．3Researchthepathplanningbasedonpathunderstanding，adoptthemethodthatusingb-splinetogetthepath．Inthepathtrackingmodule，adoptthebeforehandaimingarithmeticbasedonPIDcontroller，includingthespeedcontrolandturningcontr01．Int

8、urningcontro