靜態(tài)場景中機(jī)器人避障規(guī)劃問題的模型和算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、機(jī)器人避障與路徑規(guī)劃是移動機(jī)器人研究的重要方向之一,也是移動機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)中不可缺少的重要組成部分。靜態(tài)場景中機(jī)器人避障與路徑規(guī)劃是機(jī)器人全局路徑規(guī)劃的核心內(nèi)容,也是局部路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)。本論文深入研究靜態(tài)場景中機(jī)器人避障規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型和計算算法,試圖提供此類問題的完整解決方案,具有一定的理論意義和實際價值。本論文具體研究了如下兩個方面的問題:
  本論文采用可視圖法完整地建立了靜態(tài)場景中機(jī)器人避障全局路徑規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。首先建立了

2、機(jī)器人避障問題的環(huán)境模型,構(gòu)建了機(jī)器人避障問題的可視網(wǎng)絡(luò)圖;其次,針對四種不同情形建立了機(jī)器人全局路徑規(guī)劃的0-1非線性整數(shù)規(guī)劃模型,分別為單目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短路程路徑模型、多目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短路程路徑模型、單目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短時間路徑模型、多目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短時間路徑模型。
  本論文針對靜態(tài)場景中機(jī)器人避障全局路徑規(guī)劃的不同情形,在最短路的Dijkstra算法基礎(chǔ)上,分別構(gòu)建了相應(yīng)的計算算法。主要包括:單目標(biāo)點

3、下機(jī)器人避障最短路程路徑的求解算法、多目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短路程路徑求解算法、單目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短時間路徑求解算法、多目標(biāo)點下機(jī)器人避障最短時間路徑求解算法。為驗證算法的有效性,本論文還針對一個具體的機(jī)器人避障實例進(jìn)行實證研究,利用MATLAB編程求解,分別求解出機(jī)器人避障最短路程路徑和最短時間路徑,實證結(jié)果表明算法有效。
  本論文最后還選取部分障礙物和目標(biāo)點,考察障礙物移動和目標(biāo)點移動時最短路徑的變化情況,以此檢驗?zāi)P秃瓦M(jìn)

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