移動(dòng)機(jī)器人無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與避障路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著無線傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展,無線控制技術(shù)成為機(jī)器人控制技術(shù)的重要技術(shù)之一,通過無線方式對(duì)機(jī)器人在自主運(yùn)行過程中的運(yùn)動(dòng)狀況監(jiān)控,當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)情況下進(jìn)行人為干預(yù)控制可以保證機(jī)器人的安全性和穩(wěn)定性。在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的過程中為了減少碰撞造成的機(jī)器人本體的損壞、提高工作效率需要對(duì)其進(jìn)行避障路徑規(guī)劃?；谝陨?本文主要進(jìn)行移動(dòng)機(jī)器人無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與避障路徑規(guī)劃研究。
　　 首先,進(jìn)行了一種機(jī)器人無線信息傳輸與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行分

2、析的基礎(chǔ)上進(jìn)行分模塊化設(shè)計(jì),主要包括SPCE061A的控制部分,USB通信部分,系統(tǒng)電源管理部分,驅(qū)動(dòng)部分,環(huán)境信息感知與獲取部分,語音播報(bào)等的設(shè)計(jì)。對(duì)各模塊之間進(jìn)行了整合,繪制出了整體的控制電路并進(jìn)行了PCB板的制作和加工。
　　 其次,結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中的避障路徑規(guī)劃需求,提出采用超聲波測(cè)距方式來獲取機(jī)器人本體周圍的障礙物信息,在分析了傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法在機(jī)器人避障路徑規(guī)劃中的不足的基礎(chǔ)上,考慮機(jī)器人本體約束的條件下,針對(duì)非質(zhì)

3、點(diǎn)障礙物環(huán)境下的路徑規(guī)劃問題,提出采用障礙物邊界斥力和的方法改進(jìn)斥力計(jì)算公式；針對(duì)機(jī)器人受力平衡時(shí)的目標(biāo)不可達(dá)問題,采用虛擬子目標(biāo)引導(dǎo)法改進(jìn)算法；針對(duì)U型環(huán)境機(jī)器人死鎖問題,采用奔向目標(biāo)行為和FOALLOW-WALL行為相結(jié)合的方法解決問題；沿用傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的思想,考慮物體之間的相對(duì)速度、加速度因素,構(gòu)建了新的人工勢(shì)場(chǎng)函數(shù),適用于動(dòng)態(tài)環(huán)境的避障路徑規(guī)劃。進(jìn)行了相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。
　　 再次,作為對(duì)路徑