移動機(jī)器人路徑規(guī)劃與二維地圖構(gòu)建研究.pdf

1、移動機(jī)器人技術(shù)涉及機(jī)械、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制等眾多學(xué)科領(lǐng)域，伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，移動機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)、交通運(yùn)輸、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療康復(fù)、國防以及航空航天等諸多領(lǐng)域。本課題旨在移動機(jī)器人路徑規(guī)劃和室內(nèi)環(huán)境下二維地圖構(gòu)建的應(yīng)用研究。同時，對于Dr RobotX80Pro無線智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺，在VS編程環(huán)境下，基于C＃編程語言設(shè)計(jì)開發(fā)其控制界面。
　　本文基于里程計(jì)采用差分控制算法實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人定位，能夠在任意時刻獲取自

2、身的位置與方向，并且成功應(yīng)用于Dr Robot X80Pro無線智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺。
　　移動機(jī)器人路徑規(guī)劃是指在有障礙物環(huán)境中動態(tài)規(guī)劃出一條從起始位置到達(dá)目標(biāo)位置的安全、較優(yōu)的路徑。本文對傳統(tǒng)人工勢場法存在的問題進(jìn)行了分析，并且對于引入距離因子后進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明此算法未能完全解決存在的局部極小點(diǎn)問題。在上述算法的基礎(chǔ)上，通過修改斥力方向，使得移動機(jī)器人在未到達(dá)目標(biāo)位置前，不可能出現(xiàn)所受合力為零而造成的局部極小點(diǎn)

3、問題。進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，算法有效，將此算法應(yīng)用于Dr RobotX80Pro無線智能機(jī)器人平臺，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明路徑規(guī)劃成功。
　　室內(nèi)環(huán)境下基于激光測距儀二維環(huán)境地圖的實(shí)時構(gòu)建算法包括掃描數(shù)據(jù)分割和激光數(shù)據(jù)點(diǎn)集匹配兩部分。采用基于激光數(shù)據(jù)點(diǎn)之間歐式距離的劃分方法，選擇正確的閾值進(jìn)行掃描數(shù)據(jù)分割，提取有用的數(shù)據(jù)信息，刪除外界環(huán)境干擾信息。激光數(shù)據(jù)點(diǎn)集匹配是對相鄰時刻兩組激光數(shù)據(jù)點(diǎn)集中的對應(yīng)點(diǎn)對進(jìn)行搜索和變換參數(shù)的求解，利用變換