公共場所清潔機器人可重入全遍歷路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時間:2022-10-18 18:15
服務機器人正逐漸融入人們的日常生活,在家庭服務、餐廳服務、醫(yī)療護理等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。清潔機器人是最常用的服務機器人,適用于家庭和公共場所的地面清潔,使得人們免于繁重乏味的體力勞動。本文針對公共場所的環(huán)境特點,重點研究了清潔機器人的路徑規(guī)劃技術,以提高其覆蓋效率。論文主要對全遍歷路徑規(guī)劃、可重入路徑規(guī)劃等技術進行研究。具體工作如下:(1)環(huán)境建模與路徑規(guī)劃方法研究。建立了雙輪差速驅(qū)動清潔機器人的運動學模型;研究了幾種常見的環(huán)境建模方法,確定使用柵格地圖來表示清潔機器人的工作環(huán)境信息;分析對比生物激勵神經(jīng)網(wǎng)絡、單元分解法和模板模型法各自的優(yōu)缺點,為之后的算法改進奠定基礎。(2)高效全遍歷路徑規(guī)劃算法研究。針對現(xiàn)有模板算法不能滿足大面積公共場所下清潔機器人的全遍歷清掃要求的狀況,提出了一種高效模板算法。該算法重新定義了四種高效模板,引入回溯法逃離死區(qū),并利用A*算法進行回溯路徑規(guī)劃。在動態(tài)避障方面,利用傳感器信息構建滾動視窗,在高效模板算法的基礎上融合DWA算法進行避障。最后,MATLAB仿真表明該算法可以有效減少重復路徑,降低重復率,提高清潔機器人的覆蓋效率。(3)可重入路徑規(guī)...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
一種自走式清潔設備
Roomaba清潔機器人
三葉蟲清潔機器人
【參考文獻】:
期刊論文
[1]求解TSP問題的改進模擬退火算法[J]. 何錦福,符強,王豪東. 計算機時代. 2019(07)
[2]基于ROS平臺的激光雷達Slam-GMapping的重定位方法研究[J]. 胡曉強,劉漢忠,賈良冠,張盟,吳正朕. 現(xiàn)代信息科技. 2019(12)
[3]采用粒子群優(yōu)化和B樣條曲線的改進可視圖路徑規(guī)劃算法[J]. 呂太之,周武,趙春霞. 華僑大學學報(自然科學版). 2018(01)
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的機器人環(huán)境地圖構建方法研究[J]. 曹京勛,王金祥. 山東工業(yè)技術. 2017(17)
[5]智能機械全覆蓋路徑規(guī)劃算法綜述[J]. 徐博,徐旻,陳立平,譚彧. 計算機測量與控制. 2016(10)
[6]基于代價地圖和最小樹的移動機器人多區(qū)域覆蓋方法[J]. 孫建,陳宗海,王鵬,張啟彬,包鵬. 機器人. 2015(04)
[7]移動機器人全局覆蓋路徑規(guī)劃算法研究進展與展望[J]. 簡毅,張月. 計算機應用. 2014(10)
[8]基于柵格法的移動機器人單元分解遍歷方法研究[J]. 王偉峰,吳勇超,張旭,陳興林. 自動化技術與應用. 2013(11)
[9]服務機器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 宋章軍. 集成技術. 2012(03)
[10]基于環(huán)境剖分的層次拓撲地圖及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學學報(自然科學版). 2012(02)
碩士論文
[1]掃地機器人避障全覆蓋路徑規(guī)劃算法的研究與設計[D]. 任云天.華中科技大學 2019
[2]未知環(huán)境下全覆蓋路徑規(guī)劃問題的研究[D]. 趙蕾.南昌大學 2016
[3]吸塵機器人非結(jié)構環(huán)境下自主路徑規(guī)劃方法的研究[D]. 馮申珅.浙江大學 2004
本文編號:3692808
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
一種自走式清潔設備
Roomaba清潔機器人
三葉蟲清潔機器人
【參考文獻】:
期刊論文
[1]求解TSP問題的改進模擬退火算法[J]. 何錦福,符強,王豪東. 計算機時代. 2019(07)
[2]基于ROS平臺的激光雷達Slam-GMapping的重定位方法研究[J]. 胡曉強,劉漢忠,賈良冠,張盟,吳正朕. 現(xiàn)代信息科技. 2019(12)
[3]采用粒子群優(yōu)化和B樣條曲線的改進可視圖路徑規(guī)劃算法[J]. 呂太之,周武,趙春霞. 華僑大學學報(自然科學版). 2018(01)
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的機器人環(huán)境地圖構建方法研究[J]. 曹京勛,王金祥. 山東工業(yè)技術. 2017(17)
[5]智能機械全覆蓋路徑規(guī)劃算法綜述[J]. 徐博,徐旻,陳立平,譚彧. 計算機測量與控制. 2016(10)
[6]基于代價地圖和最小樹的移動機器人多區(qū)域覆蓋方法[J]. 孫建,陳宗海,王鵬,張啟彬,包鵬. 機器人. 2015(04)
[7]移動機器人全局覆蓋路徑規(guī)劃算法研究進展與展望[J]. 簡毅,張月. 計算機應用. 2014(10)
[8]基于柵格法的移動機器人單元分解遍歷方法研究[J]. 王偉峰,吳勇超,張旭,陳興林. 自動化技術與應用. 2013(11)
[9]服務機器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 宋章軍. 集成技術. 2012(03)
[10]基于環(huán)境剖分的層次拓撲地圖及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學學報(自然科學版). 2012(02)
碩士論文
[1]掃地機器人避障全覆蓋路徑規(guī)劃算法的研究與設計[D]. 任云天.華中科技大學 2019
[2]未知環(huán)境下全覆蓋路徑規(guī)劃問題的研究[D]. 趙蕾.南昌大學 2016
[3]吸塵機器人非結(jié)構環(huán)境下自主路徑規(guī)劃方法的研究[D]. 馮申珅.浙江大學 2004
本文編號:3692808
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