復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃新算法的研究.pdf

1、路徑規(guī)劃是指移動(dòng)機(jī)器人按照某一性能指標(biāo)（如距離、時(shí)間、能量等）搜索一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的最優(yōu)或次優(yōu)路徑。路徑規(guī)劃技術(shù)是移動(dòng)機(jī)器人研究技術(shù)中的一個(gè)重要領(lǐng)域。本文以移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，在對(duì)現(xiàn)有的路徑搜索算法經(jīng)行了比較深入的分析和研究的基礎(chǔ)之上，提出了一種新的路徑規(guī)劃新算法，并加以仿真實(shí)現(xiàn)。主要有以下幾個(gè)方面：
　　 首先，綜述現(xiàn)今路徑規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)目前規(guī)劃技術(shù)的研究現(xiàn)狀、研究方法、關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)行了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，并從全

2、局和局部?jī)煞矫娼榻B了幾種路徑規(guī)劃技術(shù)，并分析了這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。再扼要地介紹了尋路搜索算法過程的一般方法，分析了啟發(fā)式算法的評(píng)價(jià)函數(shù)的啟發(fā)能力和搜索效率的性質(zhì)，為以后的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 其次，以移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，以全局已知，局部動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境為研究條件，以柵格法建立環(huán)境模型，提出了一種新的基于柵格地圖的路徑規(guī)劃新算法。具體為：先給出在大范圍、動(dòng)態(tài)環(huán)境下，路徑規(guī)劃算法的判優(yōu)準(zhǔn)則：正確性，復(fù)雜度（時(shí)間和空間），可靠

3、性、可擴(kuò)展性。再根據(jù)全局初始環(huán)境已知的條件，以柵格法構(gòu)建環(huán)境模型。用改進(jìn)過的A—Star算法進(jìn)行先期路徑規(guī)劃；然后機(jī)器人按照先期規(guī)劃的路徑移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中依靠傳感器信息判斷環(huán)境是否發(fā)生變化，如發(fā)生變化，修改柵格信息，用改進(jìn)的遺傳算法實(shí)現(xiàn)局部避障路徑的規(guī)劃，目標(biāo)點(diǎn)為先期預(yù)規(guī)劃的路徑中的某一節(jié)點(diǎn)，然后繼續(xù)按照先期路徑規(guī)劃前進(jìn)，直到終點(diǎn)。本文給出了新算法的流程圖，進(jìn)行了代碼實(shí)現(xiàn)，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的有效性。