室內(nèi)清潔機器人自主返回充電路徑規(guī)劃算法研究.pdf

1、隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，機器人被廣泛應用于多個領域，其中，服務型機器人的實現(xiàn)和應用越來越引起人們的重視，它不僅具有廣泛的市場前景，而且具有很高的研究價值。通常情況下，室內(nèi)服務機器人以充電電池為能源，代替人長期工作在無人監(jiān)控的條件下，由于電池容量是有限的，因此能夠自主返回充電座充電對服務機器人非常重要，是其確保長期自主工作的一個重要因素。當機器人處于電池電量低的情況下，返回所需時間與返回距離都是考查其返回效率的重要因素。
　　 目前

2、實際應用中的服務機器人大多設計成充電座與機器人本體分離的結(jié)構(gòu)，其中清潔機器人是服務機器人中具有代表性的一類，論文就針對清潔機器人在電量耗盡之前需要成功返回充電座的問題，提出了以返回固定充電座為目標的自主返回路徑規(guī)劃策略。論文首先介紹了室內(nèi)移動服務機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其自動返回充電技術(shù)的發(fā)展，在此基礎上，分析了當前室內(nèi)移動服務機器人在自動返回充電技術(shù)上存在的問題，并將返回充電座的路徑規(guī)劃算法定義為以實現(xiàn)返回功能為目的路徑規(guī)劃，完成機器

3、人在較遠距離時返回固定充電座充電的功能。
　　 其次，論文通過室內(nèi)清潔機器人為研究對象，進行以返回固定充電座為目標的自主返回路徑規(guī)劃策略。其思想主要是在機器人對室內(nèi)環(huán)境進行了完全(部分)遍歷時，利用清潔機器人自身攜帶的傳感器采樣實際環(huán)境位置信息，將其描述為適合路徑搜索的柵格信息，建立局部環(huán)境柵格模型，并利用啟發(fā)式A*算法在已記錄的柵格模型中搜索一條較短的返回路徑。論文完成了包括基于采樣的柵格環(huán)境模型的建立，啟發(fā)式A*算法的路徑搜