基于模糊決策的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化水平不斷提高，機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動問題作為一門獨(dú)立的學(xué)科，包括運(yùn)動控制、軌跡跟蹤、路徑規(guī)劃等幾個方面在內(nèi)的應(yīng)用研究也逐漸深入。
　　本文主要研究了應(yīng)用于環(huán)境未知情況下的多自由度連桿型工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃的相關(guān)問題，該問題包括環(huán)境信息的獲取，環(huán)境建模和規(guī)劃算法三個方面的內(nèi)容。傳統(tǒng)路徑規(guī)劃的思想主要包括將障礙物模型映射到關(guān)節(jié)角度空間和建立人工勢場兩種方法，這兩種方法都存在一定的問題，前者

2、隨著關(guān)節(jié)連桿個數(shù)的增加復(fù)雜度成幾何級數(shù)上升，而后者有可能陷入局部最小值點(diǎn)而停止運(yùn)動。
　　針對上述問題，本論文提出了一種不進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，而在笛卡爾坐標(biāo)空間中確定障礙物和連桿位置關(guān)系的環(huán)境建模思想，并將其與模糊決策協(xié)同作用，抑制了簡單模糊路徑規(guī)劃方法中隨著機(jī)器人結(jié)構(gòu)和環(huán)境信息逐漸復(fù)雜而導(dǎo)致的“規(guī)則爆炸”，使路徑規(guī)劃的問題得到簡化，取得了良好的控制效果。
　　建立了機(jī)器人模型，處理環(huán)境信息，并對三類不同障礙物環(huán)境建模，根據(jù)障

3、礙物與連桿的位置關(guān)系，分析并建立了路徑規(guī)劃的模糊決策規(guī)則。在Matlab中建立了二連桿型機(jī)械臂和六自由度PUMA560型機(jī)器人的模型，并設(shè)計(jì)了各種形狀的空間障礙物?；贛atlab的仿真工具箱Simulink建立了路徑規(guī)劃的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的輸入量為目標(biāo)位置和障礙物信息，輸出為關(guān)節(jié)運(yùn)動的角度。通過對二連桿模糊決策的仿真分析和基于環(huán)境模型的六自由度工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃問題的研究，可以看到，對于文章中提到的各種障礙物，多自由度連桿機(jī)器人都得到