基于深廣結(jié)合算法的迷宮機(jī)器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,機(jī)器人正以幾何級數(shù)的增長方式進(jìn)入到人類生活的各個領(lǐng)域,從無人駕駛直升機(jī)到高速公路上的AGV(Automatic GuidedVehicle),從工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器人手臂到各式各樣的娛樂機(jī)器人和教學(xué)機(jī)器人,從低級智能到高級智能,從計算機(jī)仿真到實際的實驗系統(tǒng),機(jī)器人研究的發(fā)展勢頭越來越猛。但是,自主移動機(jī)器人如何在未知的、復(fù)雜的環(huán)境中自主規(guī)劃從起點到終點的路徑,并且躲避障礙始終是一個復(fù)雜的技術(shù)難題。因此,進(jìn)行移

2、動機(jī)器人路徑規(guī)劃算法的研究,具有一定的理論意義和工程應(yīng)用意義,而迷宮機(jī)器人是移動機(jī)器人的典型應(yīng)用,也是檢驗路徑規(guī)劃算法較好的平臺。
　　 本文在研究移動機(jī)器人的歷史與現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,重點在移動機(jī)器人避障與路徑選擇規(guī)劃中常用的算法中選取柵格法、勢場法、遺傳算法等方法進(jìn)行分析比較;并以自行設(shè)計的一款微型機(jī)器人為例,探討了基于紅外感知的未知環(huán)境特征提取方法和安全避障距離選取的原則,給出了一種深廣結(jié)合算法的移動機(jī)器人避障策略;描述了深廣結(jié)合

3、算法在機(jī)器人迷宮地圖中最優(yōu)路徑規(guī)劃實現(xiàn)中的應(yīng)用。本研究分為七個部分：第一章為緒論,闡述了研究背景、意義和國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)展和研究現(xiàn)狀,介紹本文的研究內(nèi)容和研究思路；第二章介紹了幾種移動機(jī)器人路徑規(guī)劃方法；第三章簡述了自制迷宮機(jī)器人硬件的體系機(jī)構(gòu)和控制原理,并著重強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人的初始位置與移動機(jī)器人實現(xiàn)避障動作與路徑規(guī)劃的重要關(guān)系；第四章對移動機(jī)器人在地圖已知情況下路徑規(guī)劃算法的原理與具體實現(xiàn)做了介紹,并綜合傳統(tǒng)的搜索迷宮算法----深度優(yōu)先

4、搜索,廣度優(yōu)先搜索以及遺傳算法等經(jīng)典的算法,給出一種改進(jìn)的具有記憶能力的深廣結(jié)合的迷宮探索方法。此外,還介紹了紅外傳感器測距的工作原理及相應(yīng)的避障基本動作；第五章對迷宮機(jī)器人的軟件實現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計,按照模塊化的思想,將機(jī)器人各個功能按照模塊的要求分別編寫程序,并詳細(xì)分析了迷宮中遇到的八種路況,采用了路況記憶、死胡同記憶和轉(zhuǎn)向記憶,按照基于行為的反應(yīng)準(zhǔn)則,相應(yīng)的做出了設(shè)計；第六章在分析移動機(jī)器人基于深廣結(jié)合算法在迷宮地圖中的路徑規(guī)劃的實現(xiàn)的