动态不确定性环境下移动机器人路径规划的研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aerbinbayaer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
路径规划是移动机器人完成任务的安全保障,同时也是移动机器人智能化程度的重要标志。在机器人硬件系统的精度短期内不能得到解决的情况下,对路径规划算法的研究显得尤为重要,这将从根本上改变移动机器人的导航性能,减少移动机器人在移动过程中存在的不确定性状态,提高移动机器人移动的速度及灵活性,从而提高移动机器人的智能水平。 本论文对移动机器人路径规划研究的理论和算法进行了分析,比较全面地论述了移动机器人路径规划技术研究的现状,对已有的移动机器人路径规划技术进行了总结,并归纳了常用的路径规划方法的优缺点及适用的情况。 在此基础上,本论文基于系统的分层思想,设计了一种路径规划算法,该算法由全局路径规划和局部路径规划两个层次构成,具体包括: (1)全局路径规划层。该层采用基于遗传蚁群算法的机器人全局路径规划方法,通过以一种新的思路将遗传算法和蚁群算法相结合,实现了两种算法的优势互补。该方法首先采用遗传算法生成初始的较优解群,然后利用遗传算法的结果设置蚁群的初始信息素分布,进而快速找到最优解,从而有效地结合了遗传算法的快速收敛性和蚁群算法的信息正反馈机制,达到时间效率上优于蚁群算法,在求精确解效率上优于遗传算法。 (2)局部路径规划层。该层采用基于滚动窗口的预测优化的方法,在机器人沿着通过全局规划层得到的路径行进过程中,根据传感器适时探测得到的局部环境信息,对静态全局路径进行局部重规划。如果遇到运动状态未知的障碍物时,则启用相应的避障策略,从而使机器人最终能够沿着较优路径安全稳定的到达目标点。
其他文献
由不同功能UUV组成的异构系统能够实现对水下多个目标的探测和识别,多台UUV的协作机制已经成为当前水下机器人领域的一个热点课题。论文的研究工作依托国家863计划“基于弱通
学位
随着通信技术、计算机技术和控制技术的飞速发展,网络控制系统已经成为自动化领域的研究热点。网络控制系统是通信和控制系统的综合应用,二者的结合带来了许多新的问题,如网
准确的测量数据是实现计算机过程控制、模拟和优化的基本依据。因此如果要获得高质量的测量数据就需要对数据进行处理。 本文在对数据校正原理及发展深入研究的基础上,在数
关联向量机(RVM)是在支持向量机基础上结合贝叶斯学习方法发展起来的一种新的机器学习算法,它不仅具有比支持向量机更好的非线性回归性能,同时还具备支持向量机所没有一些特点,
生产调度(Scheduling)广泛存在于生产和物流系统中,是典型的组合最优化问题。生产调度根据调度信息的完整性可分为离线调度和在线调度。离线调度是指在调度时刻工件的信息全部
复合材料由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成,它可发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围,在工业、航空航天、军工等领域具有广阔的应用前景。复合
标签系统以及社会网络作为Web2.0技术的典型应用,已经受到了来自产业界和研究界的广泛关注。人们普遍认为,标签作为一种用户自发的对网上内容进行分类和标注的信息,能够促进信息
学位
异构双腿行走机器人(Biped Robot with Heterogeneous Legs, BRHL)是一种将双腿机器人和智能假肢结合起来研究的新型机器人模式。它模拟膝上截肢患者安装智能假肢的情形,可以
从一幅图像中分割出具有“网络”形式(即相交在交点的分支)的对象,这一问题来自多个领域的应用要求。例如,遥感图像中道路和河流网络的分割,以及医学图像中血管网络的分割。从遥
学位
智能交通系统(ITS)被公认为是解决道路交通问题最有力的手段之一,而动态交通信息是ITS实施的基础。本文围绕道路交通信息获取这一主题,对自动化交通参数和交通事件检测所涉及