在復雜環(huán)境下多機器人路徑規(guī)劃的控制結(jié)構(gòu)和算法的研究.pdf

1、上海交通大學博士學位論文在復雜環(huán)境下多機器人路徑規(guī)劃的控制結(jié)構(gòu)和算法的研究姓名：王于申請學位級別：博士專業(yè)：精密儀器及機械指導教師：林良明20030701上海交通大學博士學位論文II變化作出響應在對應激行為的研究中本文分別對機器人對靜態(tài)障礙物的應激避障和多機器人間的應激避障進行了研究在機器人對靜態(tài)障礙物的應激避障的研究中提出一種基于傳感器的旋轉(zhuǎn)法RBS(RotateBasedonSenss)在多機器人之間的應激避障研究中創(chuàng)造性地提出了一

2、種信心指數(shù)原理通過這種方法使機器人可以在缺少通訊的環(huán)境中通過感覺自己和對手的信心狀況作出適當?shù)姆磻獜母`活更人性化的角度確定了機器人的動態(tài)優(yōu)先級此外通過多機器人在狹窄走廊和開闊環(huán)境中對信心指數(shù)原理的仿真試驗證明了其有效性針對混合式機器人控制結(jié)構(gòu)中的直接規(guī)劃模塊地圖規(guī)劃模塊預測規(guī)劃模塊和協(xié)商規(guī)劃模塊本文分別研究了多移動機器人在只有靜態(tài)障礙物情況下地圖已知情況以及只有動態(tài)障礙物環(huán)境下多機器人的路徑規(guī)劃問題在基于并行雙向遺傳算法的多機器人路徑

3、規(guī)劃研究中研究了環(huán)境已知的情況下機器人如何應用地圖規(guī)劃模塊進行路徑規(guī)劃提出一個針對性很強的并行雙向遺傳算法簡稱PB_GA算法這種算法具有編碼簡單收斂速度快等特點研究了機器人發(fā)生沖突的各種情況及其解決方法建立了局部規(guī)劃策略庫并將信心指數(shù)原理成功運用于地圖規(guī)劃中在啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃法在多機器人路徑規(guī)劃中的應用研究中研究了純動態(tài)環(huán)境下多機器人的規(guī)劃問題設計了機器人的基本避障策略提出將機器人基本避障策略與啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃法相結(jié)合的方法用于協(xié)調(diào)各機器人

4、的運動實現(xiàn)有效的避障導航通過多機器人的路徑協(xié)調(diào)和單機器人在動態(tài)環(huán)境中的導航兩種仿真實驗驗證了此算法的有效性在對協(xié)商規(guī)劃的研究中本文討論了協(xié)商規(guī)劃層功能的定位對協(xié)商內(nèi)容信息格式的設計以及通訊模塊的設計提出一套適于CAMRAC結(jié)構(gòu)的通訊格式使機器人間通訊量大大降低為了對本文提出的復雜環(huán)境下的多機器人算法進行驗證本文采用VC和OpenGL語言設計了立體仿真平臺論文詳細描述了機器人仿真環(huán)境功能仿真環(huán)境建模傳感器建模機器人建模以及仿真程序的結(jié)構(gòu)和