基于多傳感器信息融合的移動機器人避障及路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著社會科學發(fā)展的進步，國家對航空航天、軍事、工業(yè)上的需求不斷提高，機器人技術應運而生。移動機器人作為機器人中的一員，由于其具有更好的靈活性、獨立性等優(yōu)點，使得它成為機器人探索中的熱門領域。近年來，為了滿足實際應用中的需求，不僅需要移動機器人具有很好的環(huán)境適應能力，還需要其具有更完善的智能控制系統(tǒng)，而移動機器人的避障及路徑規(guī)劃問題正是該方面研究的熱點之一。本論文以移動機器人的避障及路徑規(guī)劃作為研究方向，結(jié)合多傳感器信息融合技術，對機器人

2、定位、軌跡跟蹤、避障及路徑規(guī)劃等問題進行了研究。主要研究工作如下：
　　首先，介紹了本論文的研究背景及意義，闡述了國內(nèi)外移動機器人的發(fā)展概況和移動機器人中的主要技術。以輪式移動機器人為研究對象，建立了機器人和傳感器的模型，并對于誤差較大的里程計定位問題，采用擴展卡爾曼濾波(EKF）融合算法來提高定位準確度。
　　其次，對于移動機器人的軌跡跟蹤問題，設計建立兩個模糊控制器——位置跟蹤模糊控制器和位姿跟蹤模糊控制器，將通過模糊控

3、制器后的輸出數(shù)據(jù)作為移動機器人底層運動控制的期望值，并對系統(tǒng)中的伺服電機控制以及機器人的運動控制采用雙PID調(diào)節(jié)方式來調(diào)整機器人的位姿，使其能夠跟蹤預定軌跡。
　　最后，對移動機器人的避障及路徑規(guī)劃問題進行研究。對于已知環(huán)境地圖的全局路徑規(guī)劃，采用改進后的人工勢場法，該方法能夠避免陷入局部極小值點并規(guī)劃出一條無避碰的路徑；對于存在動靜態(tài)障礙物的局部避障及路徑規(guī)劃問題，分別設計了靜態(tài)避障模糊控制器和動態(tài)避障模糊控制器，并針對動態(tài)障礙