隨著科技的發(fā)展,移動機器人的技術(shù)也在日益完善。同時,在越來越多的領(lǐng)域中移動機器人都得到了應(yīng)用。其中,在定位未知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這一方面也得到了 一定的應(yīng)用。即通過使用移動機器人來定位無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點的位置。在執(zhí)行該任務(wù)時需要保證移動機器人不會與搜索環(huán)境中的障礙物發(fā)生碰撞。因此,移動機器人的路徑規(guī)劃是非常重要的部分。本文研究的是滾動優(yōu)化控制及其在移動機器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用。主要工作內(nèi)容如下:（1）對定向天線的接收信號強度分布情況進行分析,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。然后根據(jù)定向天線接收信號強度的特點,建立了基于粒子濾波的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法。最后,通過仿真實驗對所提出的定位算法的有效性進行驗證。（2）首先針對差分輪式移動機器人,對其運動狀態(tài)進行分析建立相應(yīng)的運動學(xué)模型。然后,通過對滾動優(yōu)化控制的了解與研究,建立了基于滾動優(yōu)化原理的移動機器人控制算法。其中在求解最優(yōu)解時使用粒子群優(yōu)化算法,并對其進行改進得到改進的粒子群優(yōu)化算法。接著,將控制算法與定位算法相結(jié)合,得到一種用于定位未知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動機器人滾動優(yōu)化控制算法。通過仿真實驗,驗證了所提出的控制算法能夠有效的控制移動機器人定... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?１?各種領(lǐng)域的移動機器人??

?所以比較容易于障礙物發(fā)生碰撞。因此，一般將障礙物進行一定的膨脹，以防止??碰撞發(fā)生，如圖１．２所示。其中黑色的部分即為障礙物原本的大小，灰色的部分??既是對障礙物進行一定的膨脹處理后的大小。同時需要了解的是該方法的計算時??間會隨著環(huán)境中的障礙物數(shù)量增加而快速增大。其原因為隨著障礙物數(shù)量增加，??工作環(huán)境中的線段數(shù)量會急劇上升，使得計算量級快速增大，計算時間增大。因??此，這一方法在二維路徑規(guī)劃中或較為簡單的環(huán)境中應(yīng)用的比較多，能夠快速找??到最短路徑。??起始位置??膨脹部分障礙物??目標位置??圖１．２可視圖法??在１９６８年，Ｗ．Ｅ．Ｈｏｗｄｅｎ提出在路徑規(guī)劃時將移動機器人的運動空間劃分為??多個相同大小的柵格，即用柵格來表示運動空間中的信息，即為柵格法［３］ｗ。其??中在柵格法中存在兩種類型的柵格：障礙物柵格與自由柵格。其中，障礙物柵格??為存在障礙物或移動機器人無法行走的柵格，自由柵格為不存在障礙物或者移動??機器人能夠自由行走的柵格。在將運動空間劃分完成后

?所以比較容易于障礙物發(fā)生碰撞。因此，一般將障礙物進行一定的膨脹，以防止??碰撞發(fā)生，如圖１．２所示。其中黑色的部分即為障礙物原本的大小，灰色的部分??既是對障礙物進行一定的膨脹處理后的大小。同時需要了解的是該方法的計算時??間會隨著環(huán)境中的障礙物數(shù)量增加而快速增大。其原因為隨著障礙物數(shù)量增加，??工作環(huán)境中的線段數(shù)量會急劇上升，使得計算量級快速增大，計算時間增大。因??此，這一方法在二維路徑規(guī)劃中或較為簡單的環(huán)境中應(yīng)用的比較多，能夠快速找??到最短路徑。??起始位置??膨脹部分障礙物??目標位置??圖１．２可視圖法??在１９６８年，Ｗ．Ｅ．Ｈｏｗｄｅｎ提出在路徑規(guī)劃時將移動機器人的運動空間劃分為??多個相同大小的柵格，即用柵格來表示運動空間中的信息，即為柵格法［３］ｗ。其??中在柵格法中存在兩種類型的柵格：障礙物柵格與自由柵格。其中，障礙物柵格??為存在障礙物或移動機器人無法行走的柵格，自由柵格為不存在障礙物或者移動??機器人能夠自由行走的柵格。在將運動空間劃分完成后


本文編號：3352928