论文部分内容阅读
随着社会化程度的不断提高，移动机器人在生产、生活各领域中扮演着不可或缺的重要角色。近来，商用清洁类机器人的应用推广，引发了对其所涉及的关键技术——全遍历覆盖路径规划的高度重视，但目前所采用的路径规划方法大都存在着问题，导致不能有效地实现全遍历覆盖。为此，本课题针对传统全遍历规划方法中存在的问题，设计了完全随机式的全遍历规划算法、混合式的全遍历规划算法和基于模糊控制的全遍历规划算法。具体研究内容如下：1、设计了混合式的全遍历规划算法，并与完全随机式的全遍历规划算法进行比较。完全随机式的全遍历规划算法设计了随机栅格产生策略、障碍栅格判断策略、准目标栅格放弃策略和前进执行策略。混合式的全遍历规划算法设计了最大关联数自由栅格搜索策略、目标栅格选取策略、两点法搜索策略。两种算法采用相应策略来实现状态之间的转换，并采用有限状态机(FSM)方式将各状态、策略组织成一个循环体。机器人反复执行循环体，实现全遍历规划过程。2、设计了一种基于模糊控制的全遍历规划算法。该算法引入了模糊推理系统的概念，设计了模糊控制策略。区域栅格统计策略、相邻栅格优先遍历策略、两点法前进策略与模糊控制策略组成全遍历规划算法的核心。3、借助GUI图形界面工具，开发了全遍历覆盖路径规划仿真平台。通过仿真实验演示，验证全遍历覆盖路径规划算法。仿真结果表明，混合式全遍历规划算法、基于模糊控制的全遍历规划算法，均能使机器人有效躲避障碍物，完成全遍历覆盖任务，具有有效性和实时性。