發(fā)布時(shí)間：2017-03-22 04:08

  本文關(guān)鍵詞：一種特殊路網(wǎng)環(huán)境下的多機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)算法研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,機(jī)器人學(xué)也逐漸被廣泛研究。多機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展為現(xiàn)代發(fā)展帶來了新的創(chuàng)造力,機(jī)器人不僅可以替代人類進(jìn)行各類繁雜的工作,甚至可以完成許多無法單純依靠人力所完成的事情。截至目前,多機(jī)器人已在工業(yè)、服務(wù)、軍事、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域取得了大量的研究成果。本文的研究問題是在一個(gè)已知的路網(wǎng)環(huán)境中,如何合理協(xié)調(diào)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在保證不產(chǎn)生碰撞的前提下,使得機(jī)器人盡可能快速的完成任務(wù)。針對(duì)路網(wǎng)環(huán)境下的多機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)問題,本文提出了求解多機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)最大完成時(shí)間最小化的算法。該算法主要由信息輸入、中央控制器、碰撞檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、仿真調(diào)度以及仿真評(píng)估這六大核心模塊組成。為了降低碰撞檢測(cè)的時(shí)間復(fù)雜度,算法采用了場(chǎng)景網(wǎng)格劃分與路徑間隔劃分以減少需檢測(cè)的碰撞點(diǎn),并采用了基于軸向包圍盒的層次包圍盒法,進(jìn)一步減少需檢測(cè)對(duì)象的數(shù)量。考慮機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束,算法在使用混合整數(shù)線性規(guī)劃求解目標(biāo)函數(shù)時(shí)添加加速度等約束條件,使得仿真模擬結(jié)果更加切合實(shí)際。算法同時(shí)采用了路徑分類方法以提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。為檢測(cè)算法的正確性與魯棒性,本文基于Qt與Visual Studio開發(fā)環(huán)境構(gòu)建了兩款實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過多組測(cè)試實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,本文算法性能表現(xiàn)良好,且能夠有效解決實(shí)際提出的問題。
【關(guān)鍵詞】：多車式移動(dòng)機(jī)器人 碰撞檢測(cè) 路網(wǎng) 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-17
• 1.1 研究課題的背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)14-16
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 2 相關(guān)理論知識(shí)17-33
• 2.1 路網(wǎng)相關(guān)簡(jiǎn)介17-26
• 2.1.1 路網(wǎng)仿真模型17-19
• 2.1.2 路徑規(guī)劃算法19-24
• 2.1.3 路徑生成算法24-26
• 2.2 車式移動(dòng)機(jī)器人26-27
• 2.3 混合整數(shù)線性規(guī)劃27-28
• 2.4 碰撞檢測(cè)算法28-31
• 2.5 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)算法31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 3 一種特殊路網(wǎng)環(huán)境下的多機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)算法33-44
• 3.1 問題建模33-34
• 3.2 算法思路34-37
• 3.3 算法流程37-42
• 3.3.1 算法預(yù)處理37-41
• 3.3.2 算法設(shè)計(jì)41-42
• 3.4 算法分析42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析44-51
• 4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)44-46
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果46-48
• 4.4 實(shí)驗(yàn)分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 5 結(jié)論51-52
• 5.1 論文總結(jié)51
• 5.2 研究展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果55-57
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集57

【相似文獻(xiàn)】

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