家庭服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，除了工業(yè)、農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域外，其在醫(yī)療、文娛、家居等諸多環(huán)境中得到了廣泛應(yīng)用；同時(shí)人們對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷提高，服務(wù)機(jī)器人能夠使人們擺脫令人煩躁的勞動(dòng)，有更多的時(shí)間和精力放到其他事情上。服務(wù)機(jī)器人任務(wù)的完成離不開導(dǎo)航系統(tǒng)的支持，本文針對(duì)在室內(nèi)環(huán)境中工作的服務(wù)機(jī)器人的導(dǎo)航問題展開研究，嘗試給出一個(gè)適合室內(nèi)環(huán)境下的服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航的解決方案。 室內(nèi)環(huán)境中是一個(gè)具有靜態(tài)因素和動(dòng)態(tài)因

2、素的結(jié)構(gòu)化環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航任務(wù)不僅需要機(jī)器人能夠?qū)ν话l(fā)情形做出快速反應(yīng)，同時(shí)應(yīng)具有一定自主規(guī)劃能力。本文基于慎思/反應(yīng)混合范式，結(jié)合室內(nèi)環(huán)境下導(dǎo)航的具體問題需求，將導(dǎo)航系統(tǒng)分為環(huán)境信息采集、慎思規(guī)劃以及反應(yīng)執(zhí)行三個(gè)模塊； 環(huán)境信息采集與更新是路徑規(guī)劃以及反應(yīng)執(zhí)行中行為選擇的重要依據(jù)，但單一傳感器采集的信息是不夠準(zhǔn)確的，因此在實(shí)際應(yīng)用中，通常要對(duì)多個(gè)傳感器的信息進(jìn)行融合。本文以常用的傳感器為研究對(duì)象，采用貝葉斯方法

3、進(jìn)行傳感器信息融合，以減小采集的信息中的不確定性因素； 路徑規(guī)劃是解決機(jī)器人導(dǎo)航問題的基本環(huán)節(jié)，路徑規(guī)劃問題的解決通常需要兩個(gè)步驟，第一步對(duì)機(jī)器人的工作環(huán)境進(jìn)行抽象表示，第二步采用搜索策略搜索出一條路徑；本文中采用柵格法作為工作環(huán)境表示方法，采用啟發(fā)式搜索作為搜索策略，并分別利用A*以及LPA*算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，證明了該方法的有效性； 反應(yīng)執(zhí)行的主要問題是機(jī)器人行為的設(shè)計(jì)，結(jié)合問題的具體需求，將行為集合設(shè)計(jì)為躲避動(dòng)態(tài)障礙