仿人機(jī)器人NAO的路徑規(guī)劃研究.pdf

1、對(duì)機(jī)器人進(jìn)行路徑規(guī)化研究，已成為各國(guó)高科技領(lǐng)域戰(zhàn)略性研究的目標(biāo)。近年來，仿人機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究已經(jīng)成為自動(dòng)控制、人工智能等領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其發(fā)展對(duì)國(guó)防、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域都具有重大的影響力。
　　本論文以仿人機(jī)器人NAO的路徑規(guī)劃為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)課題做了如下幾方面的研究:
　　首先，詳細(xì)敘述了國(guó)內(nèi)外仿人機(jī)器人路徑規(guī)劃發(fā)展的現(xiàn)況和趨勢(shì)，指出路徑規(guī)劃對(duì)于仿人機(jī)器人研究的深遠(yuǎn)意義，并對(duì)本文的研究對(duì)象仿人機(jī)器人NAO在軟硬件

2、方面做了全面的研究。
　　其次，針對(duì)NAO機(jī)器人單目視覺的特征，提出了一種基于NAO機(jī)器人的人工地標(biāo)定位方法，對(duì)攝像機(jī)定位標(biāo)定的原理進(jìn)行了深入的分析，并把人工地標(biāo)定位方法歸于應(yīng)用實(shí)踐，最終借助NAO機(jī)器人的naomark標(biāo)志完成了基于人工地標(biāo)法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和定位的研究。
　　再次，研究了人工勢(shì)場(chǎng)算法在機(jī)器人避障中的應(yīng)用，并提出了幾何法對(duì)此種傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)算法在實(shí)際應(yīng)用中的局限性進(jìn)行了改進(jìn)。這樣避免了人工勢(shì)場(chǎng)算法的局部最

3、小值問題，保證了機(jī)器人在路徑規(guī)劃時(shí)可以順利到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。最后通過仿真前后的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出改進(jìn)后的人工勢(shì)場(chǎng)算法為機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究提供了一種更優(yōu)越的策略。
　　最后，介紹了傳統(tǒng)的粒子群優(yōu)化算法在全局路徑規(guī)劃中的實(shí)用性。文章先采用柵格法對(duì)障礙物進(jìn)行建模，以確定搜索空間和障礙物大小、位置和形狀的設(shè)置，再選擇合理的適應(yīng)度函數(shù)，利用不同的搜索策略進(jìn)行下一步的搜索。全文整體對(duì)粒子群算法進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，提出了改進(jìn)的非線性動(dòng)態(tài)慣性權(quán)重的粒子群算法