移动机器人路径规划是移动机器人技术研究中关键的问题之一,路径规划的主要任务是:当移动机器人运行在外界环境中时,寻求一条从已知起点到目标终点之间的最优路径,即在存在障碍物的空间中能够找到一条最短的或最低代价的无碰撞路径。本文以美国ActivMedia Robotics公司生产的Pioneer2-Dxe型机器人为研究对象,从多个方面对移动机器人路径规划技术进行了深入的系统研究。
　　本文首先从移动机器人的历史和现状出发,阐述了机器人技术在国内外的发展状况,对移动机器人路径规划技术的主要研究内容进行了综述,总结了路径规划所要解决的基本问题,并且详细介绍了Pioneer2-Dxe型机器人的硬、软件特性。
　　机器人的路径规划问题可以分解为全局路径规划和局部路径规划,本文分别介绍了这两种路径规划目前常用的几种方法,并对比分析了每种方法的优缺点。对于机器人全局路径规划本文采用栅格法建立环境模型,介绍了基于A*算法和遗传算法的路径搜索策略,详细论述了它们的基本原理、实现步骤以及在机器人路径规划上的具体应用,并针对它们各自的缺陷探讨了相应的改进方法;对于局部路径规划本文采用激光传感器来探测移动机器人的周围环境,详细分析了基于人工势场法的移动机器人局部路径规划策略的基本原理和具体实现,并针对该策略存在的缺陷探讨了相应的改进方法。为了能够利用全局地图信息,本文设计了一种基于栅格法和A*算法的局部路径规划策略,详细论述了该策略的基本原理和实现方法,并针对其不足之处提出了相应的改进措施。
　　本文设计了基于Visual C++.net环境下的“移动机器人路径规划系统”研究平台,并使用该软件验证了上述算法和策略的正确性和有效性。