桥式起重机是现代生产中最常用的一种起重运输机械,广泛地应用于工厂、仓库和料场等地。随着自动化控制技术以及微电子、大规模集成电路等硬件技术的不断成熟,桥式起重机自动化、智能化的条件已经成熟。并且,在一些不适宜人进入的特殊场合(如:无人化仓储、垃圾堆场处理和核废料搬运等)如何实现自动搬运,正是科技工作者当前需要解决的问题。随着我国人口红利的逐渐消失,“用工荒”问题不断加剧,对于桥式起重机来说,其智能化吊装将变得越来越有现实意义。要想实现桥式起重机智能化运行,路径规划技术便是一个不得不研究的问题。针对智能桥式起重机的路径规划问题,本文选择了人工势场法来对其进行研究。本文进行了如下的工作:(1)在MATLAB2015b中搭建了桥式起重机运行环境。在大多数研究人工势场法路径规划的文章中,障碍物的外形轮廓是被忽略的,本文通过调整栅格大小将桥式起重机所吊运的重物简化为一点,将障碍物用可以将其完全包括的圆形代表,以圆的圆心坐标与半径来表示障碍物的位置与大小。(2)本文针对经典人工势场法会出现的目标不可达问题,提出了在构建斥力势场函数时加入有关重物与目标位置之间距离项的方法;而针对局部最小值问题,详尽地分析了出现此问题的三种情况,并提出了双层势场法与路径轨迹模糊处理法来解决这三种情况。本文提出的双层势场人工势场法,主要改进对象是斥力势场函数,将障碍物产生的斥力势场分为内外两层势场,并分别构建了两个势场函数,这两个势场所产生的斥力会有一个明显的差距,调整引力势场函数,使引力值处于这两个斥力值中间的部分。以此方法解决出现局部最小值问题的第一种、第二种情况。路径轨迹模糊处理法是希望在不会撞到障碍物的前提下,减少障碍物斥力势场对重物的影响。路径轨迹模糊处理法是为了处理出现局部最小值问题的第三种情况,也可起到缩短路径轨迹长度,减少智能桥式起重机吊运时间的作用。(3)本文分别在两种环境下,对经典人工势场法、双层势场人工势场法和模糊-双层人工势场法这三个方案进行了模拟仿真。经过比较、分析得出:基于模糊-双层人工势场法的路径规划可以避免目标不可达问题和局部最小值问题。