在復(fù)雜環(huán)境下多機(jī)器人路徑規(guī)劃的控制結(jié)構(gòu)和算法的研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文在復(fù)雜環(huán)境下多機(jī)器人路徑規(guī)劃的控制結(jié)構(gòu)和算法的研究姓名：王于申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：精密儀器及機(jī)械指導(dǎo)教師：林良明20030701上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文II變化作出響應(yīng)在對應(yīng)激行為的研究中本文分別對機(jī)器人對靜態(tài)障礙物的應(yīng)激避障和多機(jī)器人間的應(yīng)激避障進(jìn)行了研究在機(jī)器人對靜態(tài)障礙物的應(yīng)激避障的研究中提出一種基于傳感器的旋轉(zhuǎn)法RBS(RotateBasedonSenss)在多機(jī)器人之間的應(yīng)激避障研究中創(chuàng)造性地提出了一

2、種信心指數(shù)原理通過這種方法使機(jī)器人可以在缺少通訊的環(huán)境中通過感覺自己和對手的信心狀況作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)從更靈活更人性化的角度確定了機(jī)器人的動態(tài)優(yōu)先級此外通過多機(jī)器人在狹窄走廊和開闊環(huán)境中對信心指數(shù)原理的仿真試驗(yàn)證明了其有效性針對混合式機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)中的直接規(guī)劃模塊地圖規(guī)劃模塊預(yù)測規(guī)劃模塊和協(xié)商規(guī)劃模塊本文分別研究了多移動機(jī)器人在只有靜態(tài)障礙物情況下地圖已知情況以及只有動態(tài)障礙物環(huán)境下多機(jī)器人的路徑規(guī)劃問題在基于并行雙向遺傳算法的多機(jī)器人路徑

3、規(guī)劃研究中研究了環(huán)境已知的情況下機(jī)器人如何應(yīng)用地圖規(guī)劃模塊進(jìn)行路徑規(guī)劃提出一個(gè)針對性很強(qiáng)的并行雙向遺傳算法簡稱PB_GA算法這種算法具有編碼簡單收斂速度快等特點(diǎn)研究了機(jī)器人發(fā)生沖突的各種情況及其解決方法建立了局部規(guī)劃策略庫并將信心指數(shù)原理成功運(yùn)用于地圖規(guī)劃中在啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃法在多機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用研究中研究了純動態(tài)環(huán)境下多機(jī)器人的規(guī)劃問題設(shè)計(jì)了機(jī)器人的基本避障策略提出將機(jī)器人基本避障策略與啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃法相結(jié)合的方法用于協(xié)調(diào)各機(jī)器人

4、的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)有效的避障導(dǎo)航通過多機(jī)器人的路徑協(xié)調(diào)和單機(jī)器人在動態(tài)環(huán)境中的導(dǎo)航兩種仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此算法的有效性在對協(xié)商規(guī)劃的研究中本文討論了協(xié)商規(guī)劃層功能的定位對協(xié)商內(nèi)容信息格式的設(shè)計(jì)以及通訊模塊的設(shè)計(jì)提出一套適于CAMRAC結(jié)構(gòu)的通訊格式使機(jī)器人間通訊量大大降低為了對本文提出的復(fù)雜環(huán)境下的多機(jī)器人算法進(jìn)行驗(yàn)證本文采用VC和OpenGL語言設(shè)計(jì)了立體仿真平臺論文詳細(xì)描述了機(jī)器人仿真環(huán)境功能仿真環(huán)境建模傳感器建模機(jī)器人建模以及仿真程序的結(jié)構(gòu)和