移動機(jī)器人室內(nèi)復(fù)雜場景下的動態(tài)路徑規(guī)劃.pdf

1、輪式移動機(jī)器人應(yīng)用十分廣泛、功能強(qiáng)大，現(xiàn)在已成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究對象，受到了越來越多國內(nèi)外學(xué)者的重視。機(jī)器人路徑規(guī)劃及避障是機(jī)器人研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，是機(jī)器人進(jìn)行其它高級任務(wù)的前提。本文針對室內(nèi)復(fù)雜場景下的非完整輪式機(jī)器人路徑規(guī)劃這一機(jī)器人導(dǎo)航領(lǐng)域中的重要問題展開理論與應(yīng)用研究，旨在構(gòu)建動態(tài)環(huán)境中部分已知環(huán)境下的具有實(shí)時性和有效性的路徑規(guī)劃方案，使移動機(jī)器人提高自身適應(yīng)環(huán)境變化的路徑規(guī)劃能力與動態(tài)避障能力，從而使機(jī)器人可以在

2、動態(tài)的環(huán)境中自主完成導(dǎo)航任務(wù)，為機(jī)器人更進(jìn)一步應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。 從處于運(yùn)動狀態(tài)的機(jī)器人上監(jiān)視多個運(yùn)動目標(biāo)是一項機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動態(tài)路徑規(guī)劃及避障的基礎(chǔ)。本文基于激光測距傳感器，構(gòu)建了一種動態(tài)多目標(biāo)的跟蹤方案，用來跟蹤環(huán)境中的多個動態(tài)目標(biāo)。在本論文的研究工作中，主要考慮動態(tài)的人體目標(biāo)，該方法基于人體目標(biāo)的幾何特征，利用NNJPDA的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)策略與卡爾曼濾波器，保證了人體目標(biāo)的有效跟蹤，為機(jī)器人動態(tài)路徑規(guī)

3、劃的研究打下了基礎(chǔ)。 針對動態(tài)環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題，設(shè)計了部分已知的動態(tài)環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，使非完整機(jī)器人可以在動態(tài)的環(huán)境中自主完成導(dǎo)航任務(wù)。結(jié)合上述的動態(tài)目標(biāo)跟蹤方法，本文提出了一種新的基于導(dǎo)向控制的動態(tài)距離直方圖方法以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的局部動態(tài)路徑規(guī)劃，該方法考慮了環(huán)境中動態(tài)目標(biāo)的運(yùn)動趨勢及動態(tài)因素的不確定性；在全局層面，本文借鑒動態(tài)距離傳播算法實(shí)現(xiàn)全局環(huán)境下的子目標(biāo)點(diǎn)更新，該方法能快速反映動態(tài)環(huán)境變化的影響并在機(jī)器人的決策中體