移动机器人路径规划技术的现状与发展

方便大家

第23卷 第10期

计 算 机 仿 真

2006年10月

文章编号:1006!9348(2006)10!0001!04

移动机器人路径规划技术的现状与发展

徐秀娜,赖汝

(北京理工大学自动控制系,北京100081)

摘要:移动机器人技术是近年来的研究热点,路径规划技术是移动机器人技术研究中的一个重要领域。路径规划分为基于模型的环境已知的全局路径规划和基于传感器的环境未知的局部路径规划。该文详细地叙述了移动机器人路径规划技术的分类和发展现状,全局路径规划和局部路径规划中的各种方法,具体地分析了各种方法的算法过程,并指出了各种方法的优缺点,以及各种方法的改进的办法,最后对移动机器人路径规划技术的未来的发展趋势进行了展望。关键词:移动机器人;路径规划;遗传算法;避障中图分类号:TP242.6

文献标识码:A

PresentSituationandFutureDevelepmentof

MobileRobotPathPlanningTechnology

XUXiu-na,LAIRu

(Dept.ofAutomaticControi,BeijingInstituteofTechnoiogy,Beijing100081,China)

ABSTRACT:Theresearchofmobiierobottechnoiogyisthehottopicrecentiy.Mobiierobotpathpianningtechnoiogyisoneoftheimportantdomainsinmobiierobottechnoiogies’research.Itinciudestwoparts:oneisgiobaipathpianningbasedonmodeiinwhichtheenvironmentoftherobotiscertainandtheotherisiocaipathpianningbasedonsensorinwhichtheenvironmentoftherobotisuncertain.Theciassificationandpresentsituationofmobiierobotissummarized.Inaddition,theadvantagesanddisadvantagesoftheseaigorithmsarepointedout,andaisotheaigorithmsisimproved.Atiast,thetrendofmobiierobotpathpianningisdescribed.KEYWORDS:Mobiierobot;Pathpianning;Geneticaigorithm;Obstacieavoidance

1)在环境地图中寻找一条路经,保证机器人沿该路径

1 引言

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使移动机

移动时,不与外界发生碰撞。

2)能够处理用传感器感知的环境模型中的不确定因素和路径执行中出现的误差。

3)通过使机器人避开外界物体而使其对机器人的传感器感知范围的影响降到最小。

4)能够按照需要找到最优路径。

根据以上要求,移动机器人路径规划中涉及到4个相关问题:

1)机器人如何从环境中获取周围的障碍物信息和其他相关信息。

2)机器人如何根据内部及外部传感器来回答当前处于地图中的什么位置。

3)机器人如何根据其处于当前地图的位置和当前地图中的信息确定行动策略。

4)如何产生合适的驱动信号使机器人运动在预定的轨迹上。

器人在功能和技术层次方面都有了很大提高,移动机器人的

[1]

视觉和触觉技术就是典型的代表。移动机器人在工业生产

中常用来完成运输和上下料等任务,同时也被广泛用于农业、医疗等不同行业。在移动机器人相关技术的研究中,路径规划技术是一个重要研究领域。本文系统地讨论路径规划技术的研究现状与发展趋势。

2 移动机器人路径规划技术的分类

移动机器人的路径规划问题是移动机器人研究领域中

的一项重要的研究内容,它是按照某一性能指标搜索一条从起始状态到目标状态的最优或近似最优的无碰路径动机器人路径规划系统的主要要求是:

收稿日期:2005!08!18

[2]

。对移

—1—

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