對(duì)多移動(dòng)機(jī)器人的自主導(dǎo)航研究長(zhǎng)期以來都是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn),是機(jī)器人智能控制的重要環(huán)節(jié)之一。為了提高多移動(dòng)機(jī)器人在復(fù)雜動(dòng)態(tài)空間內(nèi)的導(dǎo)航能力,本文從對(duì)差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人和全向輪移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)的充分調(diào)研入手,展開了對(duì)其路徑規(guī)劃技術(shù)的研究。首先,對(duì)差速驅(qū)動(dòng)輪式及全方位移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,動(dòng)力學(xué)特性以及路徑規(guī)劃任務(wù)的需求,建立了差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人姿態(tài)變換的控制模型及全方位移動(dòng)機(jī)器人達(dá)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的控制模型。其次,引入時(shí)間代價(jià)以此來滿足多移動(dòng)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃的需求。采用時(shí)間代價(jià)最優(yōu)A*(time-optimal-A*,后文簡(jiǎn)稱TO-A*)算法為差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)建了滿足其運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的全局規(guī)劃路徑。再在滿足全方位移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)約束的基礎(chǔ)上,將TO-A*算法改進(jìn)并應(yīng)用在移動(dòng)機(jī)器人的全局路徑規(guī)劃中。之后,提出了基于TO-A*算法的協(xié)同規(guī)劃方法,可滿足多移動(dòng)機(jī)器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境下的逼碰需求。將動(dòng)態(tài)障礙物在環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)情況整合到算法之中,提出了基于TO-A*算法到兩種協(xié)同規(guī)劃方法,即改變速率法(velocity rate changin g)和改變路...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人近似自行車運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

高能量利用率、低制造成本等，發(fā)展較為成熟可靠且應(yīng)用較廣泛。(1)差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模圖2.1所示的雙輪自行車模型即為差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人的近似模型。圖中深色坐標(biāo)系為世界坐標(biāo)系xOy，差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人的位姿可以用圖中所示的淺色車體坐標(biāo)系xvVyv來表示，其中....

圖2.2差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人在極坐標(biāo)形式下姿態(tài)轉(zhuǎn)換Fig2.2Posetransformationofwheeledmobilerobotinpolarcoordinates然后對(duì)圖2.2中的符號(hào)在極坐標(biāo)系下進(jìn)行轉(zhuǎn)換可得

圖2.2差速驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人在極坐標(biāo)形式下姿態(tài)轉(zhuǎn)換Fig2.2Posetransformationofwheeledmobilerobotinpolarcoordinates然后對(duì)圖2.2中的符號(hào)在極坐標(biāo)系下進(jìn)行轉(zhuǎn)換可得....

圖2.3連續(xù)切換輪自由度分解示意圖

運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，實(shí)際應(yīng)用中的全向輪樣式各異，如球輪、正交輪、連續(xù)切換輪和連續(xù)切換輪等。實(shí)際應(yīng)用中，較為常見的全向輪主要有麥克納姆輪(如圖2.3所示，以下簡(jiǎn)稱連續(xù)切換輪)及連續(xù)切換輪兩種，其主要區(qū)別在于輪轂與輥?zhàn)觾烧咻S線的空間投影構(gòu)成角度不同，連續(xù)切換輪多為45度，而連續(xù)切換輪則一般保....

圖2.4移動(dòng)平臺(tái)在全局坐標(biāo)系中的位置

圖2.3連續(xù)切換輪自由度分解示意圖itiondiagramofthedegreeoffreedom輪移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的方法主要相鄰兩連續(xù)切換輪間速度傳遞關(guān)系模型。矩陣變換方法則在移動(dòng)平臺(tái)各個(gè)坐標(biāo)系進(jìn)行矩陣變換來得出各間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可以此來描述，最終

本文編號(hào)：3963382