移動機器人室內復雜場景下的動態(tài)路徑規(guī)劃.pdf

1、輪式移動機器人應用十分廣泛、功能強大，現(xiàn)在已成為機器人研究領域的熱點研究對象，受到了越來越多國內外學者的重視。機器人路徑規(guī)劃及避障是機器人研究領域的關鍵技術之一，是機器人進行其它高級任務的前提。本文針對室內復雜場景下的非完整輪式機器人路徑規(guī)劃這一機器人導航領域中的重要問題展開理論與應用研究，旨在構建動態(tài)環(huán)境中部分已知環(huán)境下的具有實時性和有效性的路徑規(guī)劃方案，使移動機器人提高自身適應環(huán)境變化的路徑規(guī)劃能力與動態(tài)避障能力，從而使機器人可以在

2、動態(tài)的環(huán)境中自主完成導航任務，為機器人更進一步應用打下良好的基礎。 從處于運動狀態(tài)的機器人上監(jiān)視多個運動目標是一項機器人應用領域的重要技術，它是實現(xiàn)機器人動態(tài)路徑規(guī)劃及避障的基礎。本文基于激光測距傳感器，構建了一種動態(tài)多目標的跟蹤方案，用來跟蹤環(huán)境中的多個動態(tài)目標。在本論文的研究工作中，主要考慮動態(tài)的人體目標，該方法基于人體目標的幾何特征，利用NNJPDA的數(shù)據(jù)關聯(lián)策略與卡爾曼濾波器，保證了人體目標的有效跟蹤，為機器人動態(tài)路徑規(guī)

3、劃的研究打下了基礎。 針對動態(tài)環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題，設計了部分已知的動態(tài)環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，使非完整機器人可以在動態(tài)的環(huán)境中自主完成導航任務。結合上述的動態(tài)目標跟蹤方法，本文提出了一種新的基于導向控制的動態(tài)距離直方圖方法以實現(xiàn)機器人的局部動態(tài)路徑規(guī)劃，該方法考慮了環(huán)境中動態(tài)目標的運動趨勢及動態(tài)因素的不確定性；在全局層面，本文借鑒動態(tài)距離傳播算法實現(xiàn)全局環(huán)境下的子目標點更新，該方法能快速反映動態(tài)環(huán)境變化的影響并在機器人的決策中體