移動機器人無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與避障路徑規(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)成為機器人控制技術(shù)的重要技術(shù)之一,通過無線方式對機器人在自主運行過程中的運動狀況監(jiān)控,當出現(xiàn)危險情況下進行人為干預(yù)控制可以保證機器人的安全性和穩(wěn)定性。在機器人運動的過程中為了減少碰撞造成的機器人本體的損壞、提高工作效率需要對其進行避障路徑規(guī)劃?；谝陨?本文主要進行移動機器人無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與避障路徑規(guī)劃研究。
　　 首先,進行了一種機器人無線信息傳輸與控制系統(tǒng)的設(shè)計。在對系統(tǒng)功能進行分

2、析的基礎(chǔ)上進行分模塊化設(shè)計,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)動部分,環(huán)境信息感知與獲取部分,語音播報等的設(shè)計。對各模塊之間進行了整合,繪制出了整體的控制電路并進行了PCB板的制作和加工。
　　 其次,結(jié)合機器人運動過程中的避障路徑規(guī)劃需求,提出采用超聲波測距方式來獲取機器人本體周圍的障礙物信息,在分析了傳統(tǒng)人工勢場法在機器人避障路徑規(guī)劃中的不足的基礎(chǔ)上,考慮機器人本體約束的條件下,針對非質(zhì)

3、點障礙物環(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斥力計算公式；針對機器人受力平衡時的目標不可達問題,采用虛擬子目標引導(dǎo)法改進算法；針對U型環(huán)境機器人死鎖問題,采用奔向目標行為和FOALLOW-WALL行為相結(jié)合的方法解決問題；沿用傳統(tǒng)人工勢場法的思想,考慮物體之間的相對速度、加速度因素,構(gòu)建了新的人工勢場函數(shù),適用于動態(tài)環(huán)境的避障路徑規(guī)劃。進行了相關(guān)的仿真實驗,實驗結(jié)果驗證了算法的有效性。
　　 再次,作為對路徑