论文摘要
本文着重对汽车型机器人的路径规划进行研究,解决汽车型机器人的避障路径规划问题。本文的主要工作可以概括为以下几个方面:首先讨论了避障路径规划中的有关问题。较详细地介绍了位姿空间、环境表示方法、规划方法、搜索方法,这些都是路径规划中必须解决的问题,是本文研究路径规划所涉及的范围。其次本文通过对汽车型机器人路径规划的特殊性进行分析,提出了一种被称为两级规划的算法。在第一级规划中结合汽车型机器人的运动特性采用了A或者L局部路径规划;在第一级规划基础上,分别采用了改进的Dijkstra算法与改进的波传播算法进行第二级规划。这种算法和以往算法不同之处在于,它考虑到了汽车型机器人的运动特性,在路径搜索时每搜索一步都是以汽车型机器人的实际可行路径进行的;两极规划不以栅格为基本单位搜索,而是以一段汽车型机器人实际可行走的短小路径为基本单位搜索,可以尽量小化栅格单位来提高精确度,保证环境的精确表达,又可以在搜索算法中省去许多没必要的栅格节点,提高了搜索路径的时间效率。同时结合局部路径规划改进的快速Dijkstra算法克服了空间消耗的缺点并且它的搜索速度得到提高;结合局部路径规划改进的波传播算法克服了不是全局最优与空间消耗的缺点。理论和实例表明,算法思路新颖,结论正确。最后本文深入研究了多机器人路径规划这个问题后,提出了多级冲突消解方法,这些工作无论对丰富多机器人路径规划内容还是在实际应用中都具有十分重要的意义。
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