一種自主機器人路徑規(guī)劃研究與設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科技的迅速發(fā)展,人類即將進入第三次工業(yè)革命,機器人革命,無論在工業(yè),農(nóng)業(yè)還是其它領域,機器人越來越多的扮演起人類的角色,移動機器人也進入了飛速發(fā)展的時代,而隨著谷歌無人自主車的發(fā)展,宣告著移動機器人將進入智能時代,機器人實現(xiàn)智能化的最基本要求是具備導航能力,而機器人路徑規(guī)劃就是對機器人導航能力的一種體現(xiàn)和檢驗,因此對機器人路徑規(guī)劃進行研究具有重大的價值。
  本課題研究的是在室內靜態(tài)環(huán)境中全局路徑規(guī)劃和動態(tài)避障。全局路徑規(guī)劃是

2、對全局的信息進行分析計算,計算出從出發(fā)點到達目標點的最優(yōu)路徑。本課題選用蟻群算法進行全局路徑規(guī)劃,約束條件是路徑最短,蟻群算法的本質是模擬真實螞蟻的覓食行走,人為的模擬它們釋放信息素過程,對周圍的信息素進行人為的更新,從而尋找最短路徑。本課題根據(jù)實際試驗環(huán)境尺寸以及障礙物的分布情況,運用蟻群路徑規(guī)劃算法生成路徑規(guī)劃,根據(jù)實際平臺硬件參數(shù),建立機器人的圓弧運動模,在有隨機障礙物出現(xiàn)的情況下根據(jù)定位-躲避算法進行避障,并在避障的過程中不影響

3、指定要經(jīng)過的點。實驗平臺是四輪機器人,其中硬件部分主要包括:MCU微控制器模塊、方向角采集模塊、位移采集模塊、通信模塊。軟件部分包括:機器人的壁障、定位以及在定位過程中躲避隨機障礙物、機器人路徑規(guī)劃等算法,上位機顯示界面。
  本課題的驗證環(huán)境是在一個10*10m的室內環(huán)境下,存在著一定數(shù)量的靜態(tài)障礙物,同時在機器人的運動過程中,隨時有隨機障礙物出現(xiàn),進行了動機器人的避障、5點定位、路徑規(guī)劃等實驗。驗證了其避障、定位、路徑規(guī)劃的可

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