基于加速度空间的移动机器人避碰规划研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张凤 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005-01-26 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 谈大龙 |
| 关键词 | 规划 避碰行为 加速度空间 风险度 模糊函数 |
| 其他题名 | Research on Collision Avoidance Planning for Mobile Robot Based on Acceleration Space |
| 学位专业 | 机械电子工程 |
| 中文摘要 | 实时避障技术是反映移动机器人自主能力的关键技术之一，这项技术要求机器人既要有对其工作环境的充分感知能力，又要有对实时感知到的环境信息进行快速处理的能力。避碰行为是一个复杂的行为，现有的避碰和规划方法大部分是基于传统人工智能的方法，而且大部分碰撞条件仅仅考虑的是相对距离信息和需要全局信息。实际上，避碰和规划问题是结合离散和连续系统于一体的智能控制系统，而且是一个控制加速度的问题。基于此，本文在分析现有的移动机器人的避碰、路径规划和多障碍物避碰的基础上，主要针对以下内容进行了深入细致地研究： 1.根据动态环境的要求，从避碰的物理过程分析入手，研究碰撞和避碰的物理规律，提出了基于物理模型的避碰方法。此方法是基于相对坐标系，利用碰撞角进行碰撞预测，通过建立加速度空间来实现移动机器人避碰，整个避碰方法对避碰和碰撞问题有着严格的数学描述； 2.不仅将相对距离作为避碰的重要条件，同时利用相对速度和角度，考虑了障碍物运动速度和方向来决定避碰策略； 3.将机器人的规划过程看成是由避碰和向目标运动两种行为组成，并将向目标运动行为和避碰行为统一起来考虑，即向目标运动行为是实现碰撞的行为，或避碰行为是远离目标的行为，这两种行为是同一个问题的两个方面，基于不同的要求，提出了两种规划算法； 4.将避碰规划过程与控制的概念相结合，整个避碰规划过程也就是控制相对速度的转角 ，使 的过程； 5.针对存在多障碍物的动态环境，提出了三种多障碍物的避碰方法； 6.利用模糊函数法，结合风险度法，详细分析了多障碍物的避碰策略，整个避碰方法便于实时计算； 7.把避碰行为看作是一个包括决策和连续求解的动力学过程，并将它们有机地结合起来，形成一个慎思行为，并建立了复杂系统的避碰行为模型。 通过应用VC开发的仿真环境，运行于PC机，进行了仿真试验，试验结果验证了所提出的方法是有效、可行的，该避碰和规划方法对移动机器人在实际环境中工作具有指导和现实意义。 |
| 索取号 | TP242/Z31/2005 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-08-29 |
| 分类号 | TP242 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9522]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_机器人学研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张凤. 基于加速度空间的移动机器人避碰规划研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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