滿足不同任務(wù)需求的機(jī)器人最優(yōu)路徑規(guī)劃研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、路徑規(guī)劃是移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。目前移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃主要集中在算法的研究上，與實(shí)際應(yīng)用背景相結(jié)合的路徑規(guī)劃研究較少，仍有許多技術(shù)問(wèn)題有待解決，如，傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃方法僅針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)的簡(jiǎn)單任務(wù)需求，無(wú)法很好地適用于任務(wù)較為復(fù)雜的情況。因此，研究能夠滿足不同任務(wù)需求的路徑規(guī)劃方法具有重要應(yīng)用價(jià)值和理論意義。
　　線性時(shí)序邏輯(linear temporal logic，LTL)理論能夠有效的描述實(shí)際應(yīng)用中各類復(fù)雜的任務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)

2、環(huán)境信息與任務(wù)需求相融合。本文基于LTL理論，研究了滿足不同任務(wù)需求的機(jī)器人最優(yōu)路徑規(guī)劃。
　　首先，基于LTL理論，提出了基于 LTL理論的倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法。該方法通過(guò)構(gòu)建靈活擴(kuò)展的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境模型，降低了路徑規(guī)劃的復(fù)雜度，并實(shí)現(xiàn)了滿足倉(cāng)儲(chǔ)任務(wù)需求的最優(yōu)路徑規(guī)劃。
　　其次，機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用環(huán)境往往是動(dòng)態(tài)變化的，現(xiàn)有的基于LTL理論的路徑規(guī)劃方法仍無(wú)法很好地適用于該類環(huán)境，因此又進(jìn)一步研究了適用于動(dòng)態(tài)環(huán)境的LTL-A*-A

3、*最優(yōu)路徑規(guī)劃方法。該方法將基于LTL-A*算法的全局路徑規(guī)劃方法和基于A*算法的局部路徑規(guī)劃方法相結(jié)合，不僅提高了全局路徑尋優(yōu)的效率，而且能夠適用于動(dòng)態(tài)環(huán)境。
　　然后，為了驗(yàn)證上述方法的可行性與有效性，本文設(shè)計(jì)了包含地圖構(gòu)建、機(jī)器人定位、路徑規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制四個(gè)模塊的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在該平臺(tái)上搭建了相應(yīng)的模擬環(huán)境，結(jié)合目標(biāo)跟蹤控制策略，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法的有效性。
　　最后，針對(duì)兩機(jī)器人巡回