半结构化环境下自主导航过程航迹再规划技术研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ling0918
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
自主移动机器人是智能机器人的一个重要分支,路径规划技术更是移动机器人技术领域的关键研究热点。目前,在结构化环境内的导航规划研究成果丰富,学者们提出了许多经典路径规划算法。然而关于半结构化环境,即存在着局部未知障碍物的环境下,机器人的路径规划仍然存在许多问题。本文针对半结构化环境,提出一种基于改进A*算法和自适应动态窗口法的混合路径规划算法。本文分析了全局路径规划算法A*算法的原理及实现流程,针对其全局规划所需的栅格地图进行了代价改进。将传统布尔栅格地图按照障碍物与机器人的距离改进成安全代价地图;同时按照地图上的路况能耗状态,改进成能耗代价地图;将两个地图融合,形成最终代价地图,并且相应地修改了 A*算法的评价函数,增加了路径规划时考虑的信息量。针对传统A*算法生成的路径拐点多,路径平滑性差的问题,引入了权重思想,降低了 A*算法的拐点数量,并通过仿真实验进行了验证。针对局部路径规划算法中的动态窗口法进行研究分析,针对其路径存在速度与安全性等无法兼顾的问题,提出了一种参数自适应的改进方法。根据机器人与障碍物和目标点的距离,自动调整采样窗口尺寸与方位角评分权重占比,使机器人在规划过程中获得更高的速度和更短的路径,并通过仿真实验验证了算法原理的正确性。最后,将改进的两种算法进行融合处理,给出了混合路径规划算法的实现流程。介绍了机器人操作系统ROS(Robot Operating System)和其提供的三维物理仿真插件Gazebo,并在ROS提供的导航系统框架中实现混合路径规划算法,在仿真环境Gazebo中加以验证。实验结果表明,使用混合路径规划算法可以在具有临时障碍物的半结构化环境中进行路径规划并安全避障。
其他文献
预算管理在组织管理活动中应用非常广泛,被视为管理控制的基石;而预算管理中出现的预算松弛现象则被视为影响预算管理效果的主要问题。关于预算松弛的研究结论目前尚未完全统
本文介绍了 XLPE电缆绝缘的介电特性及老化机理,总结了国内常见的故障诊断方法以及介电响应测量方法的发展历程,介绍了介电响应测试的三种常用方法。给出了介电弛豫的Debye模
新疆西准噶尔地区矿产资源丰富,百什库都克金矿位于西准噶尔地区南部,含金石英脉型矿体受NW向断裂控制。赋矿围岩为下石炭统太勒古拉组凝灰岩和玄武岩,围岩发育硅化、黄铁矿
蛋白质组学手段与基因组学、生物信息学等学科的交叉,呈现出系统生物学(System Biology)研究模式,已成为生命科学领域中进行深入机理性探索研究的主要手段之一。本文就蛋白质
特征筛选方法是特征选择过程中的重要环节之一,通过筛选并去除数据表示中冗余的特征可以极大的简化模型的复杂度,提高模型的可解释性.本文针对一类Fused Lasso模型,借助对偶
硝基酚类化合物是一类重要而且常用的化工原料,被广泛应用于合成医药、农药、炸药、染料、色素和橡胶等化工产品,同时也是一些有机磷杀虫剂如甲基对硫磷的中间代谢产物。由于
突如其来的疫情席卷全球,为响应教育部"停课不停学"的号召,各类学校开展线上教学。翻转课堂模式的教学倡导以学生为中心,广受师生欢迎。疫情下,课堂翻转移到在线翻转,本文根
随着社会的发展进步,功率超声技术应用越来越广泛,在国防和国民经济中越来越受欢迎。旋涡哨结构简单,制作方便,容易使用,且流体源容易获得。声辐射特性是用来判断超声波发声
随着我国人口的不断增长,人们对粮食的需求也日益增加。尽管近年来我国粮食的产量逐年增加,但仍无法满足人们日益增长的需求,使得我国每年都要大规模的进口粮食。虽然我国拥
蓖麻作为工业和能源原料用作物,被公认为是最有价值的特种油料作物之一,具有极高的经济价值和广泛的应用前景。目前,国内外不断增长的蓖麻需求导致蓖麻原材料的供不应求,严重