【摘 要】
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移动机器人技术是机器人研究的重点之一,而路径规划问题又是移动机器人技术研究中的关键课题。研究路径规划问题,能更好的提高路径规划的效率,完成任务的同时也能降低生产成本。本文将移动机器人路径规划技术作为研究内容,选取平面自由移动机器人为研究对象,采用人工势场算法对机器人路径规划进行研究,研究的主要内容有:1.对传统人工势场算法的原理进行研究,通过仿真实验对人工势场算法进行验证,分析了算法中存在的缺陷问
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移动机器人技术是机器人研究的重点之一,而路径规划问题又是移动机器人技术研究中的关键课题。研究路径规划问题,能更好的提高路径规划的效率,完成任务的同时也能降低生产成本。本文将移动机器人路径规划技术作为研究内容,选取平面自由移动机器人为研究对象,采用人工势场算法对机器人路径规划进行研究,研究的主要内容有:1.对传统人工势场算法的原理进行研究,通过仿真实验对人工势场算法进行验证,分析了算法中存在的缺陷问题。2.针对目标不可达问题,本文考虑机器人与目标点之间的距离,构造了一种新的斥力势场函数,使机器人在到达目标点处所受斥力为零,用以解决因目标点处在障碍物的影响距离内,所产生的目标不可达问题。3.针对局部极小值问题,结合不同算法的特性,对不同障碍物造成的局部极小值进行分析并加以解决。首先采用模拟退火算法与人工势场算法相结合,解决了一般障碍物造成的局部极小值问题。然后提出了一种第二目标点的构建方法,利用这种方法,解决了U形障碍物造成的局部极小值问题。4.进行了基于ROS的仿真实验,验证了改进算法的有效性。研究结果为平面移动机器人在复杂环境中进行自主轨迹规划与导航提供了有效的方法依据。
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