未知環(huán)境下多機(jī)器人動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃策略研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的重要分支，對(duì)它的研究屬于多學(xué)科相互交叉，相互滲透的前沿課題，因此具有很大的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。機(jī)器人導(dǎo)航代表一種高層智能。在避開(kāi)障礙物的同時(shí)，引導(dǎo)機(jī)器人走向目標(biāo)。自主式導(dǎo)航就是按照預(yù)先給出的任務(wù)命令，根據(jù)已知的環(huán)境信息做出路徑規(guī)劃，并在行進(jìn)過(guò)程中，不斷感知周圍的環(huán)境信息，自主地做出各種決策，并隨時(shí)調(diào)整自身位姿，引導(dǎo)自身安全行駛或跟蹤已知路徑達(dá)到目標(biāo)位置。路徑規(guī)劃是移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)中不可缺少的重要組成部分，

2、它反映了機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與周圍環(huán)境的交互能力，是移動(dòng)機(jī)器人完成任務(wù)的基礎(chǔ)和安全保障。它研究在有障礙物的工作環(huán)境中，如何為機(jī)器人尋找從起點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑，使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中能安全、無(wú)碰撞地通過(guò)所有的障礙物。當(dāng)機(jī)器人硬件系統(tǒng)的精度在短期內(nèi)不能得到解決的情況下，對(duì)路徑規(guī)劃算法的研究顯得尤為重要。 本文構(gòu)建和研究了一種基于行為的自主移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航?jīng)Q策系統(tǒng)，該系統(tǒng)以多機(jī)器人覓食過(guò)程為研究對(duì)象，主要包含三部分的內(nèi)容：一是目標(biāo)隨機(jī)分配的搜

3、索導(dǎo)航策略研究；二是動(dòng)態(tài)任務(wù)分配策略研究；三是確定目標(biāo)的多機(jī)器人導(dǎo)航策略研究。與以往的基于行為的控制方法所不同的是，行為之間的切換是依據(jù)一定的情感因子來(lái)決定的。這樣，行為的協(xié)調(diào)機(jī)制能夠根據(jù)當(dāng)前的情感狀態(tài)來(lái)確定采用合作型或競(jìng)爭(zhēng)型的協(xié)調(diào)，從而能充分利用兩者的優(yōu)點(diǎn)，以提高移動(dòng)機(jī)器人在未知環(huán)境中導(dǎo)航的自適應(yīng)性，同時(shí)確保產(chǎn)生光滑的運(yùn)動(dòng)軌跡。并且本文增加了增強(qiáng)學(xué)習(xí)方法，使得機(jī)器人根據(jù)以往的避障經(jīng)驗(yàn)，可以熟練的完成后面的避障行為。通過(guò)具體的算法仿真，