基于改進(jìn)人工勢場法的機(jī)器人路徑規(guī)劃及其在RoboCup中的應(yīng)用.pdf

1、路徑規(guī)劃的主要任務(wù)是在機(jī)器人所處的環(huán)境中尋找一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)路徑。路徑規(guī)劃的好壞能夠直接影響到機(jī)器人完成任務(wù)的效率，因此，在現(xiàn)階段路徑規(guī)劃是機(jī)器人研究領(lǐng)域的重要問題之一，也是人工智能研究的一個(gè)重要方面。
　　本論文主要對以下的幾個(gè)方面做了研究：
　　首先，分析歸納了在機(jī)器人路徑規(guī)劃中所要解決的主要問題，以及目前路徑規(guī)劃中比較常用的幾種方法。對人工勢場法進(jìn)行了重點(diǎn)的研究與分析，通過對傳統(tǒng)的人工勢場法在動態(tài)環(huán)境下進(jìn)行仿真實(shí)

2、驗(yàn)，指出傳統(tǒng)人工勢場法在機(jī)器人與障礙物之間的相對速度上缺少考慮，因此，在動態(tài)環(huán)境下傳統(tǒng)的方法存在著一定的局限性。
　　其次，針對傳統(tǒng)人工勢場法在動態(tài)環(huán)境中存在的弊端，本文提出了一種基于相對速度的人工勢場法。在該算法中機(jī)器人受到的斥力不僅跟它與障礙物的距離有關(guān)而且還與障礙物相對于機(jī)器人的速度有關(guān)，從而使機(jī)器人可以通過對障礙物相對速度的判斷，在大小以及方向上對機(jī)器人受到的斥力進(jìn)行調(diào)整。改進(jìn)后的算法能夠使機(jī)器人在動態(tài)環(huán)境下做出較好的避障

3、效果。
　　再次，針對障礙物處于目標(biāo)點(diǎn)附近造成的機(jī)器人到達(dá)不了目標(biāo)位置的情況，本文提出了基于障礙物與目標(biāo)點(diǎn)之間相對位置的斥力調(diào)整機(jī)制。該方法可以根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)附近的障礙物與目標(biāo)點(diǎn)的相對位置來調(diào)節(jié)機(jī)器人受到斥力的大小，從而解決由于目標(biāo)位置附近出現(xiàn)障礙物而造成的機(jī)器人目標(biāo)不可達(dá)的問題。針對人工勢場法中存在的局部極小值的問題，本文通過施加一個(gè)能夠使機(jī)器人擺脫局部極小值的外力來解決。該外力不僅可以使機(jī)器人脫離局部極小值而且還能保持機(jī)器人較好的