改進A-算法及其在ASR移動機器人路徑規(guī)劃中的應用.pdf

1、機器人學是一門綜合性很強的學科,它結合了控制技術、傳感器技術、智能信息技術、仿生生物學、電子技術和機械設計等多學科的研究,其技術領域非?；钴S,并且研究意義較高,隨著先進技術的飛速發(fā)展,而作為機器人學最重要的一個分支:路徑最優(yōu)規(guī)劃問題和機器人避障,已越來越受眾多機器人學研究者所重視。
　　本文提出的改進A*算法在ASR移動機器人中的路徑規(guī)劃,其主要思想是采用傳感器獲得三維地形的高度信息,利用梯度法對地面平坦性進行處理,得到三種機器人

2、通行條件:可通行區(qū)、通行較困難區(qū)和障礙區(qū)。根據(jù)機器人本身參數(shù)取合適通行條件的閾值,并將其取值存入圖像柵格化處理后的對應二維數(shù)組里,作為柵格搜索權值,然后建立數(shù)據(jù)庫表結構,將柵格中的節(jié)點信息、道路信息、道路的通行難度信息建立關系表。利用A*算法對行駛區(qū)域進行搜索,搜索時加入搜索權值作為通行限制條件,這樣由于考慮到相應的實際地形環(huán)境,不僅得到的是最短可行路徑,更是最好通行條件的路徑,實踐證明取得了較好的效果。
　　以下為本課題所做的具

3、體工作:
　　1.介紹A*算法的原理,并分析算法的優(yōu)越性,對加入啟發(fā)函數(shù)的A*算法與不加啟發(fā)函數(shù)的同類搜索算法進行對比,通過實驗結果和數(shù)據(jù)分析證明使用A*算法在ASR系統(tǒng)里的可行性和研究價值。
　　2.利用ASR移動機器人的立體視覺傳感系統(tǒng)采集圖像信息,并對圖像信息進行處理濾除無關信息,并建立環(huán)境模型,根據(jù)環(huán)境模型將立體地形通過梯度閾值分析的方法來判斷行駛區(qū)域的可行性,在無標識的情況下分辨出障礙區(qū),通行困難區(qū)和可通行區(qū),并對

4、 A*算法進行改進,引入權值概念,介紹改進算法在三維環(huán)境建模下的最優(yōu)路徑搜索性能,并給出了實驗步驟和最終搜索效果,最后還提出A*算法最多向周圍八個方向搜索的不足之處。
　　3.整體介紹了ASR機器人系統(tǒng)的組成,包括其結構特點和硬件模塊,并對系統(tǒng)中每個模塊的工作原理進行介紹,分析模塊的性能參數(shù),了解其精度和適用范圍。
　　4.將改進A*算法應用于ASR移動機器人上去規(guī)劃路徑,并提出了一種路徑平滑處理的方法,解決了前面第二個工作