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《复旦大学》 2010年
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复杂未知环境下机器人路径规划算法研究

隋玲玲  
【摘要】: 路径规划是移动机器人自主导航系统的关键任务之一,灵活有效的路径规划算法有助于机器人适应各种复杂环境,到达指定地点完成任务。 本文就二维未知环境及三维狭窄空间中的路径规划问题进行研究,得到两种新的改进算法,仿真实验可验证算法的有效性。 为实现二维未知环境下的路径规划,克服局部最小、震荡等问题,本文提出了一种新的在线路径规划算法。该算法基于滚动优化算法思想,重新设计子目标映射法则;在局部路径规划中引入二维对角线距离作为A*搜索算法的启发式距离;添加禁忌搜索和随机路径选择模块,以克服震荡问题并保证了算法的完备性。仿真实验验证了算法在环境适应能力和路径优化等方面的性能提高。 三维空间环境因运动约束复杂,障碍物分布多变,路径规划面临较大挑战。为解决分布有狭窄通道的三维空间中的路径规划问题,本文提出一种改进型RRT算法。改进算法首先引入三维对角线距离进行最近点邻域搜索,减小了算法的运算复杂度;此类环境中易出现原搜索树难以扩展的采样节点,改进算法采用生成局部搜索子树的方法,加快了算法的收敛速度,能够在较短时间内找到一条有效路径抵达目标点;路径平滑模块对所得路径进行平滑优化,提高机器人的工作效率。本改进算法在保持了原RRT算法优势的同时增强了路径搜索的目的性和时效性。仿真实验验证了算法性能的有效性。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孔迎盈;机器人路径规划算法的研究[D];复旦大学;2012年
2 潘云霞;智能车的寻迹规划研究[D];中山大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 樊晓平,彭展,张恒,罗熊;基于快速扩展随机树的机器人路径规划仿真实验平台研究[J];铁道科学与工程学报;2005年02期
2 尚游,刘百顺,张万春,徐玉如;基于案例的自主式水下机器人全局路径规划的学习算法[J];哈尔滨工程大学学报;1998年05期
3 张纯刚,席裕庚;全局环境未知时基于滚动窗口的机器人路径规划[J];中国科学E辑:技术科学;2001年01期
4 孙茂相,王艳红,吴学曼,封锡盛,关玉林;动态补偿的水下机器人路径规划[J];机器人;1993年02期
5 李磊,叶涛,谭民,陈细军;移动机器人技术研究现状与未来[J];机器人;2002年05期
6 梁轲,陈雄;移动机器人在未知狭窄环境中的路径规划[J];机器人;2005年01期
7 邰宜斌,席裕庚,李秀明;一种机器人路径规划的新方法[J];上海交通大学学报;1996年04期
8 薛艳茹 ,郑冰 ,郝兴贞 ,李谦;基于模糊控制信息融合方法的机器人导航系统[J];微计算机信息;2005年22期
9 邢军 ,王杰;神经网络在移动机器人路径规划中的应用研究[J];微计算机信息;2005年22期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
5 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
6 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
7 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期
8 陈广洲;汪家权;解华明;李国莲;;基于遗传算法的土地多目标规划应用[J];安徽农业科学;2009年24期
9 刘延明;陆克芬;方崇;;基于投影寻踪和粒子群优化算法的南宁市内河水质综合评价研究[J];安徽农业科学;2009年26期
10 刘延明;陆克芬;方崇;;大中型灌区可持续发展综合评价的一种新方法[J];安徽农业科学;2009年27期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
3 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 肖本贤;李艳红;刘刚;侑伉;陈荣保;;以期望方向角为优化目标的机器人滚动路径规划[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
2 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
6 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
7 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
8 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
9 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
10 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘华军;杨静宇;陆建峰;唐振民;赵春霞;成伟明;;移动机器人运动规划研究综述[J];中国工程科学;2006年01期
2 饶东宁;蒋志华;姜云飞;;规划领域定义语言的演进综述[J];计算机工程与应用;2010年22期
3 李未;黄雄;;命题逻辑可满足性问题的算法分析[J];计算机科学;1999年03期
4 陈蔼祥;姜云飞;柴啸龙;;规划的形式表示技术研究[J];计算机科学;2008年07期
5 席裕庚,张纯刚;一类动态不确定环境下机器人的滚动路径规划[J];自动化学报;2002年02期
6 陈蔼祥;;规划问题编码成SAT问题研究[J];计算机工程与应用;2009年14期
7 吕帅;刘磊;石莲;李莹;;基于自动推理技术的智能规划方法[J];软件学报;2009年05期
8 边芮;姜云飞;吴向军;梁瑞仕;;基于派生谓词的STRIPS领域知识提取策略[J];软件学报;2011年01期
9 哈焱;;基于MC9S12XS128单片机的智能车路径识别探究[J];广东石油化工学院学报;2011年06期
10 邰宜斌,席裕庚,李秀明;一种机器人路径规划的新方法[J];上海交通大学学报;1996年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吴洋;基于布尔可满足性的电路设计错误诊断[D];复旦大学;2006年
2 王秀芹;基于SAT的数字电路形式验证方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 吕帅;基于自动推理技术的智能规划方法研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志宇;基于PDDL语言的入侵警报描述方法的研究[D];吉林大学;2011年
2 王会丽;自动导向小车路径规划算法的研究及仿真[D];西安理工大学;2002年
3 朱德良;迷宫机器人路径规划算法研究[D];东华大学;2007年
4 徐成刚;可满足性问题的约束规划算法研究[D];北京化工大学;2007年
5 王慧;智能车的路径识别与控制策略的研究[D];吉林大学;2009年
6 赵伟楠;对可满足性(SAT)问题求全解的算法研究及实现[D];北京交通大学;2009年
7 陈克伟;基于PDDL的成像卫星操作规划问题研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 赵贺;基于机器人视觉图像的路径规划算法研究[D];合肥工业大学;2010年
9 马福良;智能车规划与控制系统的设计与实现[D];吉林大学;2012年
10 刘畔;智能水下机器人路径规划方法研究与改进[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 潘旭影;基于模糊不确定算法的移动机器人路径规划与仿真[D];东北电力大学;2014年
2 巩俐;AmigoBot机器人协同操作控制研究[D];济南大学;2014年
3 朱莹莹;基于混合粒子群算法的移动机器人路径规划研究[D];上海工程技术大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金小平,何克忠,袁曾任;移动机器人的动态路径规划及控制[J];机器人;1990年06期
2 袁曾任,高明;在动态环境中移动机器人导航和避碰的一种新方法[J];机器人;2000年02期
3 谭民,范永,徐国华;机器人群体协作与控制的研究[J];机器人;2001年02期
4 王军,苏剑波,席裕庚;多传感器集成与融合概述[J];机器人;2001年02期
5 张文志,吕恬生;基于改进的遗传算法和模糊逻辑控制的移动机器人导航[J];机器人;2003年01期
6 陆新华,张桂林;室内服务机器人导航方法研究[J];机器人;2003年01期
7 蒋新松;未来机器人技术发展方向的探讨[J];机器人;1996年05期
8 胡晓敏,张友军,朱淼良;移动机器人导航模型的设计方法[J];机器人;1997年04期
9 孙羽,张汝波;神经网络在智能机器人导航系统中的应用研究[J];计算机工程;2002年01期
10 席裕庚;动态不确定环境下广义控制问题的预测控制[J];控制理论与应用;2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王力虎,张海洪;一种室内自主清扫机器人的路径规划算法[J];机床与液压;2005年07期
2 陈书光;;机器人路径规划算法探讨[J];商;2012年15期
3 王伟,储林波,马玉林;一种改进的机器人路径规划算法[J];哈尔滨工业大学学报;1998年02期
4 宁志刚;;一种高效的机器人路径规划算法[J];科技致富向导;2011年18期
5 郭红;机器人局部路径规划算法的研究与实现[J];信息技术;2002年07期
6 王一可,席裕庚;一种多移动机器人的分布式滚动路径规划算法[J];微型电脑应用;2004年11期
7 付梦印,李杰,邓志红;基于分层道路网络的新型路径规划算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年04期
8 刘建军;陈建新;;基于可通过性的月面巡视探测器路径规划算法[J];中国空间科学技术;2009年03期
9 谢辉辉;胡江;班玉荣;;基于A*算法的AGV路径规划的研究[J];制造业自动化;2011年03期
10 刘淑华;夏菁;孙学敏;张友;;已知环境下一种高效全覆盖路径规划算法[J];东北师大学报(自然科学版);2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 汪永红;刘小春;张有为;侯一凡;;嵌入式GIS中大区域路径规划算法研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
2 原晓伟;任雪梅;;参数自调整的机器人路径规划算法[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
3 涂自然;王维;梁以业;禹建丽;;基于强化学习的自适应变步长机器人路径规划算法[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
4 雷东升;诸彤宇;;一种基于实时路况信息的动态路径规划算法[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
5 史久根;徐胜生;;基于文化-粒子群算法的机器人路径规划算法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
6 王仲宾;魏闯先;田卫东;周红娟;;一种改进的基于切线的机器人路径规划算法[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
7 胡晓彤;曾超;;靶向穿刺自动进针障碍物规避路径规划的研究[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 彭飞;约束条件下的船舶装配拆卸随机采样路径规划研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈峰;环境搜索与路径规划算法的研究[D];吉林大学;2012年
2 程思敏;时间限制下动态路网路径规划算法的研究与实现[D];中国科学技术大学;2015年
3 崔静怡;基于车载导航系统的大区域路径规划算法的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
4 郑烟武;基于分层分区的动态路径规划算法研究[D];华南理工大学;2011年
5 宋久元;嵌入式平台下的导航路径规划算法研究与实现[D];大连海事大学;2010年
6 徐培培;复杂动态环境下移动机器人的全局路径规划算法研究[D];北京邮电大学;2009年
7 随裕猛;动态路径规划算法研究及导航软件设计[D];中国科学技术大学;2015年
8 乔慧芬;机器人路径规划算法研究[D];中北大学;2015年
9 郑亮;移动机器人混合路径规划算法研究[D];江苏大学;2008年
10 孔迎盈;机器人路径规划算法的研究[D];复旦大学;2012年
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