移動機器人設計及其全局路徑規(guī)劃.pdf

1、移動機器人最大的特點是：通過本身對外界環(huán)境信息的感知接收和處理，自主規(guī)劃移動路線，來達到人們使用移動機器人完成某一任務的目的，即它具有一定的智能，一定的自主能力。路徑規(guī)劃是移動機器人智能的基礎，近年來移動機器人的路徑規(guī)劃技術己成為研究熱點。本論文以移動機器人設計及其全局路徑規(guī)劃為選題，設計和研究目的是為973項目“仿生微納敏感器件與智能系統(tǒng)”搭建基本的實驗平臺，同時也為今后將要深入進行的路徑規(guī)劃方法研究打下初步基礎。本文具體完成了以下的

2、主要工作：首先，本論文根據仿生傳感器實驗的需要，為移動機器人小車本體提出了基本方案，即：隨動輪前后放置的4輪差動式驅動結合板架結構的設計方案。并選定了電動機、光電編碼器等相關部件。 其次，結合仿生傳感器研究進展以及該研究對實驗平臺的具體要求，設計并搭建了移動機器人小車的硬件控制系統(tǒng)，包括元件選擇、電路原理圖和PCB圖的繪制等。設計并編寫了上位-下位機模式的控制系統(tǒng)軟件，實現了上位機與下位機的通訊、上位機自身的路徑編碼、位置顯示以

3、及下位機自身的中斷處理、讀寫LM629芯片等功能。從而基本上實現了整個系統(tǒng)的工作流程，使移動機器人小車具備了按給定路徑進行移動并獲知實際到達位置的能力。 然后，通過對路徑規(guī)劃方法和遺傳算法的研究，設計了一套專門用于離線條件下的應用遺傳算法的靜態(tài)全局路徑規(guī)劃程序，該方法可以在一定程度上彌補傳統(tǒng)方法的一些不足。通過該路徑規(guī)劃程序，基本實現了移動機器人的自主規(guī)劃路徑的功能。 最后，對控制系統(tǒng)進行了調試和仿真，在MATLAB環(huán)境