文档介绍：移动机器人的路径规划方法的研究
摘要:本文针对机器人及障碍物的位置可以实时测得,障碍物数量固定,形状大小可预知,位置一般固定不动的情况,提出一种计算简单、容易实现的移动机器人路径规划方法,可适用于某些特定的场合。
关键词:移动机器人路径规划障碍物
中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2010)08-0015-02
1 引言
在有障碍物的工作环境中,如果机器人及障碍物的位置可以实时测得,则可以寻找一种移动机器人的优化路径规划算法,使机器人在运动过程中无碰撞地绕过所有的障碍物,安全的到达指定目标位置[1]。
路径规划问题根据机器人的工作环境模型可以分为两种,一种是基于模型的路径规划,作业环境的全部信息都是预知的;另一种是基于传感器的路径规划,作业环境的信息是全部未知或部分未知的。
本文提出一种计算简单、容易实现的移动机器人路径规划方法,可供侧重于应用的读者参考。
2 问题描述
设机器人在长度为L的L×L的二维平面上能够自由运动,将机器人模型化为点状态机器人,在L×L的二维平面上存在若干个静态障碍物和在一定范围内运动的动态障碍物,根据安全性的要求进行了相应的
“膨胀化”处理,使“膨胀化”后的障碍物边界为安全区域,“膨胀化”后的障碍物边界区域内为凸型,边界为光滑曲线,边界上各点曲率半径≤δ(其中δ是正常量,可假设为圆的半径),曲率中心在障碍物内部,单个机器人的路径规划是找出从起始点至终点的一条最短无碰路径[2]。设终点(目标)的坐标为已知,机器人在任何时刻都能测出机器人所在位置与终点连线和机器人到障碍物边界的切线的夹角。根据夹角的大小来判断所选择的无碰撞行走路径[3]。如图1所示,由于角αRi+