轮式移动机器人的‘球门’式路径规划

论文摘要

路径规划是智能机器人运动学的重要分支,也是机器人研究领域的热点和前沿学科。本文以某自动跟瞄小车装置的路径规划问题为研究对象,提出了一种球门式路径规划算法,并通过实验,验证了本算法的有效性和工程实用性。主要内容如下:1.概括了机器人学和路径规划的发展状况,阐明了路径规划问题研究的理论意义和工程实用价值。2.以某自动跟瞄小车装置为研究对象,建立其运动学数学模型,并针对小车的位姿计算进行推导。3.在无障碍环境下,提出了一种类似足球进球门的路径规划算法,并且通过实验证明了算法的可行性与通用性。4.在静态障碍物环境下,针对传统的人工势场法的固有缺陷,提出了一种模糊人工势场法,通过设计自适应模糊控制器,从而有效的克服了局部极小点问题。仿真结果表明,该方法具有较高的鲁棒稳定性和较强的环境适应能力,能够快速有效地规划出一条光滑的路径。5.总结了全文的主要研究内容,指出存在的问题和不足之处,并提出下一步的研究工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 移动机器人发展现状及分类
• 1.3 智能车辆的研究
• 1.4 课题来源及主要研究内容
• 第二章 智能小车的关键技术
• 2.1 概述
• 2.2 导航与定位
• 2.3 传感器
• 2.4 小车控制技术
• 2.5 路径规划算法概述
• 第三章 小车结构及系统模型
• 3.1 概述
• 3.2 自动跟瞄装置小车结构分析
• 3.3 小车运动原理
• 3.4 小车的运动学模型
• 3.5 车体方位的确定
• 3.6 误差分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 无障碍环境中小车‘球门’式路径规划
• 4.1 概述
• 4.2 路径描述
• 4.3 球门算法
• 4.4 ‘球门’算法的实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 静态环境下的‘球门’路径规划
• 5.1 引言
• 5.2 障碍物环境下的‘球门’式路径规划
• 5.3 仿真说明
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文结果小结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士期间发表过的论文