多機(jī)器人路徑規(guī)劃避碰和協(xié)作運(yùn)動(dòng)研究.pdf

1、高質(zhì)量的規(guī)劃路徑是確保移動(dòng)機(jī)器人完成既定任務(wù)的關(guān)鍵所在。本文在分析現(xiàn)有的路徑規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上，提出了基于雙層遞階模糊系統(tǒng)的人工勢(shì)場(chǎng)法進(jìn)行多機(jī)器人的路徑規(guī)劃。同時(shí)，對(duì)單機(jī)器人路徑規(guī)劃和兩個(gè)機(jī)器人路徑規(guī)劃分別進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究，在多機(jī)器人路徑規(guī)劃研究中提出了協(xié)調(diào)控制算法，并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　首先，對(duì)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的缺陷進(jìn)行了詳細(xì)的分析，針對(duì)容易出現(xiàn)局部極小點(diǎn)、障礙物前抖動(dòng)、路徑非最優(yōu)等問題，提出了一種新的基于雙層遞階模糊系

2、統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法。此方法通過一階模糊系統(tǒng)來調(diào)整人工勢(shì)場(chǎng)中斥力函數(shù)的斥力增益系數(shù)，以改進(jìn)斥力函數(shù)，使斥力的大小實(shí)時(shí)隨環(huán)境的改變而改變;通過二階模糊系統(tǒng)來改變斥力的方向，進(jìn)而改變合力信息，使用一種新的映射方法，將合力矢量映射為機(jī)器人的角速度和速度信息，保證機(jī)器人快速成功的到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
　　其次，分別進(jìn)行了單機(jī)器人路徑規(guī)劃研究和兩個(gè)機(jī)器人路徑規(guī)劃避碰和協(xié)作運(yùn)動(dòng)研究。設(shè)計(jì)了一階模糊系統(tǒng)和二階模糊系統(tǒng)，對(duì)多機(jī)器人路徑規(guī)劃

3、，提出基于運(yùn)動(dòng)優(yōu)先級(jí)和速率調(diào)整相結(jié)合的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)算法協(xié)調(diào)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。該方法首先給所有移動(dòng)機(jī)器人規(guī)定不同的運(yùn)動(dòng)優(yōu)先級(jí)，運(yùn)動(dòng)優(yōu)先級(jí)最高的機(jī)器人執(zhí)行避障動(dòng)作，較低優(yōu)先級(jí)的移動(dòng)機(jī)器人在前者出現(xiàn)在其避障范圍內(nèi)時(shí)速率降低，之后向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
　　最后，對(duì)算提出的算法在多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究?；趧?dòng)態(tài)環(huán)境下單移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究成果，詳細(xì)設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)環(huán)境下多移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃避碰和協(xié)作運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。對(duì)多機(jī)器人實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的機(jī)器人