本文關(guān)鍵詞：未知環(huán)境條件下機(jī)器人的避障研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人們工作和生活環(huán)境越來越復(fù)雜,在不確定因素越來越多的情況下,機(jī)器人實(shí)際使用當(dāng)中在未知環(huán)境下如何準(zhǔn)確及時(shí)的避開障礙,成為移動(dòng)機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。實(shí)時(shí)避障任務(wù)就是機(jī)器人在行走中能夠成功躲避各種各樣的障礙,并順利到達(dá)指定地點(diǎn)。本文以機(jī)器人為研究對(duì)象,對(duì)近年來機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)單介紹,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的各種避障算法的研究現(xiàn)狀和分類進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié),同時(shí)對(duì)在實(shí)際避障任務(wù)中機(jī)器人經(jīng)常會(huì)使用到的相關(guān)傳感器的原理和性能以及各種控制策略的差別做了相關(guān)介紹。本文首先介紹了人工勢(shì)場(chǎng)法的基本原理和特點(diǎn),并對(duì)經(jīng)典人工勢(shì)場(chǎng)法存在的問題:目標(biāo)不可達(dá)、路徑震蕩、局部極小值問題以及產(chǎn)生的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析。其次,通過把機(jī)器人與目標(biāo)點(diǎn)的位置關(guān)系引入到斥力勢(shì)函數(shù)當(dāng)中,并重新定義引力和斥力,解決了目標(biāo)不可達(dá)的問題。隨后再把機(jī)器人與目標(biāo)點(diǎn)的相對(duì)速度和機(jī)器人與障礙物的相對(duì)速度分別引入到改進(jìn)后的引力勢(shì)函數(shù)和斥力勢(shì)函數(shù)中去,解決了機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中遇到目標(biāo)點(diǎn)或障礙物是運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)致避障效果不佳的問題。最后,針對(duì)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法常出現(xiàn)的機(jī)器人在狹小通道內(nèi)以及機(jī)器人在工作環(huán)境中存在大型障礙物的情況下導(dǎo)致的避障困難,目標(biāo)點(diǎn)旁存在一個(gè)或多個(gè)障礙物引起的目標(biāo)不可達(dá)等問題,利用改進(jìn)的人工勢(shì)場(chǎng)算法并且通過Matlab2014平臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了改進(jìn)后的方法的有效性,機(jī)器人成功的完成了避障任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器人 動(dòng)態(tài)避障 人工勢(shì)場(chǎng)法 反應(yīng)式 目標(biāo)不可達(dá)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 引言8
• 1.2 課題研究的目的和意義8-10
• 1.3 機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)10-16
• 1.3.1 機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀10-13
• 1.3.2 機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障技術(shù)的分類13-16
• 1.3.3 機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障未來的發(fā)展趨勢(shì)16
• 1.4 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排16-18
• 第2章 移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)及控制策略分析18-28
• 2.1 傳感器簡(jiǎn)介18-21
• 2.1.1 超聲傳感器18-20
• 2.1.2 紅外傳感器20
• 2.1.3 視覺傳感器20-21
• 2.2 環(huán)境建模21-25
• 2.3 機(jī)器人控制策略簡(jiǎn)介25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 人工勢(shì)場(chǎng)法的問題分析28-37
• 3.1 人工勢(shì)場(chǎng)法理論28-32
• 3.1.1 引力勢(shì)函數(shù)29
• 3.1.2 斥力勢(shì)函數(shù)29-30
• 3.1.3 全局勢(shì)場(chǎng)函數(shù)30-32
• 3.2 人工勢(shì)場(chǎng)算法的特點(diǎn)32
• 3.3 傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的局限性32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 未知環(huán)境條件下機(jī)器人的動(dòng)態(tài)避障37-50
• 4.1 人工勢(shì)場(chǎng)法的改進(jìn)37-40
• 4.2 動(dòng)態(tài)人工勢(shì)場(chǎng)法的改進(jìn)40-44
• 4.2.1 動(dòng)態(tài)引力勢(shì)場(chǎng)函數(shù)的改進(jìn)40-41
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)斥力勢(shì)函數(shù)的改進(jìn)41-43
• 4.2.3 動(dòng)態(tài)全局勢(shì)場(chǎng)函數(shù)43-44
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)44-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 結(jié)論50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 在學(xué)研究成果56-57
• 致謝57

【相似文獻(xiàn)】

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