家庭服務機器人導航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著機器人技術的不斷發(fā)展，服務機器人的應用領域越來越廣泛，除了工業(yè)、農業(yè)等傳統(tǒng)領域外，其在醫(yī)療、文娛、家居等諸多環(huán)境中得到了廣泛應用；同時人們對生活質量的要求不斷提高，服務機器人能夠使人們擺脫令人煩躁的勞動，有更多的時間和精力放到其他事情上。服務機器人任務的完成離不開導航系統(tǒng)的支持，本文針對在室內環(huán)境中工作的服務機器人的導航問題展開研究，嘗試給出一個適合室內環(huán)境下的服務機器人導航的解決方案。 室內環(huán)境中是一個具有靜態(tài)因素和動態(tài)因

2、素的結構化環(huán)境，在這個環(huán)境中實現機器人導航任務不僅需要機器人能夠對突發(fā)情形做出快速反應，同時應具有一定自主規(guī)劃能力。本文基于慎思/反應混合范式，結合室內環(huán)境下導航的具體問題需求，將導航系統(tǒng)分為環(huán)境信息采集、慎思規(guī)劃以及反應執(zhí)行三個模塊； 環(huán)境信息采集與更新是路徑規(guī)劃以及反應執(zhí)行中行為選擇的重要依據，但單一傳感器采集的信息是不夠準確的，因此在實際應用中，通常要對多個傳感器的信息進行融合。本文以常用的傳感器為研究對象，采用貝葉斯方法

3、進行傳感器信息融合，以減小采集的信息中的不確定性因素； 路徑規(guī)劃是解決機器人導航問題的基本環(huán)節(jié)，路徑規(guī)劃問題的解決通常需要兩個步驟，第一步對機器人的工作環(huán)境進行抽象表示，第二步采用搜索策略搜索出一條路徑；本文中采用柵格法作為工作環(huán)境表示方法，采用啟發(fā)式搜索作為搜索策略，并分別利用A*以及LPA*算法進行仿真實驗，證明了該方法的有效性； 反應執(zhí)行的主要問題是機器人行為的設計，結合問題的具體需求，將行為集合設計為躲避動態(tài)障礙