【摘 要】
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本文旨在针对部分未知环境中的移动机器人动态避障及相关问题作研究,使机器人在行走过程中能够应对复杂的动态环境,顺利无碰的到达目标点。动态避障是机器人技术领域的一个研究
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本文旨在针对部分未知环境中的移动机器人动态避障及相关问题作研究,使机器人在行走过程中能够应对复杂的动态环境,顺利无碰的到达目标点。动态避障是机器人技术领域的一个研究重点,是机器人走向智能化的关键。同时机器人技术也为信号检测与处理、多传感器信息融合、运动控制等技术提供了实验平台。本文首先对移动机器人避障的国内外研究背景、现状等做了简要的分析与归纳,为课题的深入研究做准备。其次针对“部分未知环境”应用栅格法建立环境信息已知的全局地图,并使用激光测距仪和红外传感器探测局部环境信息,将二者结合建立完整地图。本文的研究重点是应用人工势场法实现机器人的动态避障,首先分析势场法固有的三个缺陷——目标不可达、局部极小值及动态实时性的产生原因,然后通过对传统的人工势场模型进行改进,解决上述缺陷。为了提高机器人动态避障的综合性能,本文提出了模糊逻辑和人工势场相结合的方法,设计了模糊逻辑控制器和人工势场模型相结合的闭环控制系统。该闭环控制系统不仅实现了动态避障,还在一定程度上减小了机器人在障碍物前的振荡行为,保证了系统的稳定性和鲁棒性。最后,论文使用MATLAB仿真平台,将机器人置于复杂的动态环境下,应用改进的算法进行仿真实验。仿真实验中机器人克服了动态避障的常见缺陷,实现了无碰接近目标点,实验结果验证了改进算法的有效性。
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