輪式移動機(jī)器人路徑規(guī)劃與跟蹤控制.pdf

1、移動機(jī)器人可以在特定的環(huán)境中輔助人們完成一些相對簡單的任務(wù)，例如辦公室服務(wù)機(jī)器人和博物館導(dǎo)游機(jī)器人等。一些移動機(jī)器人還可以在危險和復(fù)雜的環(huán)境中完成很多人類無法完成的任務(wù)，例如排爆機(jī)器人和搜救機(jī)器人等。在眾多種類的移動機(jī)器人中，輪式移動機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
　　能夠探測并得到一條從起始點到目標(biāo)點的安全路徑是自主式輪式移動機(jī)器人完成任務(wù)的先決條件。一般情況下，輪式移動機(jī)器人對路徑的要求是在避開障礙物的前提

2、下，使得行走的路徑長度最短。另外，輪式移動機(jī)器人本身具有一定的慣性。因此，如果輪式移動機(jī)器人所走的路徑存在過多的轉(zhuǎn)折的話，效率會受到很大的影響，需要消耗更多的能源，有時甚至?xí)绊戄喪揭苿訖C(jī)器人運行的平穩(wěn)性。因此，本文提出的路徑規(guī)劃算法中要求得到的路徑的轉(zhuǎn)折比較少。采用改進(jìn)后的蟻群算法進(jìn)行路徑規(guī)劃。蟻群算法具有正反饋、分布式計算、自組織等特點，在輪式移動機(jī)器人路徑規(guī)劃中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，蟻群算法也有著搜索時間長，容易陷入局部最優(yōu)解等

3、缺點。本文針對蟻群算法的優(yōu)缺點和輪式移動機(jī)器人路徑規(guī)劃的特性提出了一種改進(jìn)的蟻群算法。為了得到長度短且轉(zhuǎn)折少的最優(yōu)路徑，在計算啟發(fā)函數(shù)時不只考慮距離的因素，同時加入了機(jī)器人轉(zhuǎn)角的因素，使得到的路徑在保證距離短的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)折盡可能的少。改進(jìn)后的蟻群算法能夠很好地完成移動機(jī)器人路徑規(guī)劃的任務(wù)。
　　在得到了規(guī)劃好的路徑后，要想使輪式移動機(jī)器人能夠順利地完成任務(wù)，一個準(zhǔn)確的、魯棒性好的控制系統(tǒng)是非常重要的。本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對輪式移動機(jī)器人