移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境建模技術(shù)研究.pdf

1、獲得完全自主意義的移動(dòng)機(jī)器人，即在完全未知的環(huán)境下完成各種智能任務(wù)，最基本要求是能夠逐步創(chuàng)建周?chē)h(huán)境的地圖并在此地圖上實(shí)現(xiàn)同步定位。面臨無(wú)法預(yù)知、動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境，傳感器給出的數(shù)據(jù)通常是不完全、不連續(xù)、不可靠的，移動(dòng)機(jī)器人的環(huán)境建模問(wèn)題是機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。本文在這一方面開(kāi)展了一些研究工作，如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別障礙物、建立基于聲納數(shù)據(jù)的移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境建模仿真平臺(tái)。本文涉及以下三方面的內(nèi)容： 一.研究了基于聲納的移動(dòng)機(jī)器人

2、環(huán)境建模仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，利用VisualBasic建立了一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境建模的仿真平臺(tái)，通過(guò)仿真聲納的數(shù)學(xué)模型，采用以概率論和Dempster-Shafer證據(jù)理論為基礎(chǔ)的基于占有率的柵格地圖創(chuàng)建方法，解釋和融合仿真的聲納數(shù)據(jù)，建立環(huán)境的柵格地圖。該仿真平臺(tái)提供了環(huán)境和移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在線(xiàn)實(shí)時(shí)設(shè)定功能，其參數(shù)可調(diào)的聲納模型及根據(jù)聲納數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境建模的算法設(shè)計(jì)相對(duì)獨(dú)立等特點(diǎn)極大地方便移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境建模的研究工作。 二介紹

3、了基于聲納數(shù)據(jù)的環(huán)境障礙物識(shí)別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。同一般的目標(biāo)識(shí)別法則相比，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)聲納數(shù)據(jù)進(jìn)行處理具有更高的準(zhǔn)確度，誤差很小。我們利用MATLAB編程來(lái)實(shí)現(xiàn)聲納數(shù)據(jù)的獲得，并利用MATLAB中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱對(duì)聲納數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，得到了很好的誤差曲線(xiàn)。 三.提出了一種基于學(xué)習(xí)矢量量化(LVQ)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別方法。利用學(xué)習(xí)矢量量化網(wǎng)絡(luò)對(duì)聲納信號(hào)的TOF數(shù)據(jù)及聲波反射信號(hào)的振幅特性進(jìn)行特征分類(lèi)，移動(dòng)機(jī)器人能夠