基于改進人工勢場法的機器人路徑規(guī)劃及其在RoboCup中的應(yīng)用.pdf

1、路徑規(guī)劃的主要任務(wù)是在機器人所處的環(huán)境中尋找一條從起點到終點的最優(yōu)路徑。路徑規(guī)劃的好壞能夠直接影響到機器人完成任務(wù)的效率，因此，在現(xiàn)階段路徑規(guī)劃是機器人研究領(lǐng)域的重要問題之一，也是人工智能研究的一個重要方面。
　　本論文主要對以下的幾個方面做了研究：
　　首先，分析歸納了在機器人路徑規(guī)劃中所要解決的主要問題，以及目前路徑規(guī)劃中比較常用的幾種方法。對人工勢場法進行了重點的研究與分析，通過對傳統(tǒng)的人工勢場法在動態(tài)環(huán)境下進行仿真實

2、驗，指出傳統(tǒng)人工勢場法在機器人與障礙物之間的相對速度上缺少考慮，因此，在動態(tài)環(huán)境下傳統(tǒng)的方法存在著一定的局限性。
　　其次，針對傳統(tǒng)人工勢場法在動態(tài)環(huán)境中存在的弊端，本文提出了一種基于相對速度的人工勢場法。在該算法中機器人受到的斥力不僅跟它與障礙物的距離有關(guān)而且還與障礙物相對于機器人的速度有關(guān)，從而使機器人可以通過對障礙物相對速度的判斷，在大小以及方向上對機器人受到的斥力進行調(diào)整。改進后的算法能夠使機器人在動態(tài)環(huán)境下做出較好的避障

3、效果。
　　再次，針對障礙物處于目標點附近造成的機器人到達不了目標位置的情況，本文提出了基于障礙物與目標點之間相對位置的斥力調(diào)整機制。該方法可以根據(jù)目標點附近的障礙物與目標點的相對位置來調(diào)節(jié)機器人受到斥力的大小，從而解決由于目標位置附近出現(xiàn)障礙物而造成的機器人目標不可達的問題。針對人工勢場法中存在的局部極小值的問題，本文通過施加一個能夠使機器人擺脫局部極小值的外力來解決。該外力不僅可以使機器人脫離局部極小值而且還能保持機器人較好的