文档介绍：西南大学
硕士学位论文
移动机器人路径规划及其控制策略的研究
姓名:朱俊
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:王宇俊
20100501
移动机器人路径规划及其控制策略的研究摘要计算机应用技术专业硕士研究生朱俊指导老师王宇俊教授关键词:移动机器人全景视觉控制策略路径规划移动机器人技术作为机器人研究领域中一个分支,最近几年得到广泛的发展与应用,例如在太空探测器、军用防爆机器人、民用家用服务机器人等等各个领域都有着广泛的使用。完整的自主移动机器人系统的设计首先需要解决的问题有:如何使用自身携带的传感器设备,感知周围环境,自主规划路径避免与异物相碰。本文主要内容集中于移动机器人路径规划与控制策略的基础研究,如基于移动机器人视觉系统的控制策略,基于模糊控制方法和人工势场模型的路径规划算法。本文详⑸钊敕治隽艘贫魅说南喙乩砺塾爰际酰ㄒ贫魅似教ǖ慕峁梗ǜ衅魃璞福层驱动结构,移动机器人的动力学模型。⑸钊胙芯苛嘶魇泳醯睦砺壑J叮⒍匀ň笆泳跸低辰辛巳娴姆治觯ㄈň跋低车硬件结构,全景系统的成像原理。⒒谌ň笆泳跫际跏迪至艘贫魅说囊恢值己娇刂撇呗浴1疚奶岢鲆恢掷孟嗨迫切原理的测量方法,完成从全景视觉设备拍摄的二维图像中提取特征信息,测量出目标在三维场景中与机器人的实际距离,该方法简单实用,实时性好,能够满足移动机器人判定目标的实时性要求。路径规划。使用传统模糊控制的路径规划方法,移动机器人在某些环境中过弯道时存在不足之处,本文采用了一种走安全路线的自调整模糊控制改进方法,弥补了传统模糊控制方法的不足之处。束问题,首先要将人工势场路径规划模型转化成问题空间内的寻优问题,再引入罚函数法处理局部极小值问题,最后通过仿真实验进行验证并取得了较好的效果。摘要细内容如下:⒔樯芰四壳耙贫魅寺肪豆婊捎玫某S梅椒ǎ疚牟捎媚:刂品椒ń幸贫魅⒀芯苛嘶谌斯な瞥∧P偷穆肪豆婊椒ǎ攵源橙斯な瞥》ㄔ诼肪豆婊写嬖诰植考值情形,本文提出了一种改进势场模型。该模型借鉴罚函数法能够有效的处理优化函数模型中的约
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导师签名:丑喀釉一、学位论文作者:印￡签字日期:产年≯月H学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:摹D辍谠驴廴年C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ椋韭畚模嚎诓槐C埽诒年签字日期:月密期限至月止学位论文作者签名:本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果,文中已加了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论少的节日】件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
第一章绪论课题选题背景控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。移动机器人根据自身搭载的移动平移动机器人的发展概况机器人技术是一个和工业自动化程度的重要标志和体现。在当今的社会中,机器入的应用越来越广泛,特别在某些场合和环境中正替代人类发挥着日益重要的作用。移动机器人是机器人学中的一个重要分支,它可以定义为一种由传感器、遥台,具有非常优秀的机动性和灵活性,代替人类在非常极端的环境中作业,比如核电站高辐射地带,化工厂有毒车间,火山,深海,外太空等等环境中代替人类完成任务。它的设计目标是在没有人干预且无需对环境作任何规定和改变的条件下,有目的地移动和完成相应任务【俊T谝贫魅说难芯苛煊蛑惺紫纫=饩龅哪烟饩褪侨绾伪芘龊吐肪豆划,这些问题的解决依赖于机器入对外部环境信息的获取和对障碍物位置的探测【俊R此如何设计控制算法,让机器人做到自主规划路径,避开与障碍物碰撞,成功完成指定的任务,是本文的主要研究内容。移动机器人的研究最先开始于美国的斯坦福研究的热耍曛曛溲兄频拿猄淖灾饕贫魅恕尽А俊K孀计算机技术的发展,各种传感器技术也在日益进步,这些都推动了机器入技术的研究,年代,美台的战略计划,该计划中其中一个分支就是地面作战自主移动机器人计划4哟艘贫魅说难芯拷高潮阶段,世界各国相继投入大量的资源进行这个领域的研究。特别是在年代中期,设计和制造机器人的浪潮席卷全球,很多的著名公司和大学及研究机构开始研制移动机器人平台,这也推动了移动机器人学向多个研究方向发展【俊除了军事领域之外,目前市场上能够经常可见的移动机器人主要是以家庭服务式移动机器人以及电子宠物玩具为主。美国晟腃家用机器人能在室内完成运送饮料,信件等生活用品【。移动机器入除了