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《浙江大学》 2003年
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智能机器人路径规划及避障的研究

范红  
【摘要】: 基于行为的方法为移动机器人在二维未知环境中的避障与路径规划提供了很好的解决方法。 设置在机器人不同侧面的机器人传感器的角色有着很大的不同。在同一侧,来自不同传感器的距离差意味着关于环境的重要信息。对于在同一侧面的同一水平面的传感器,传感器的位置在决定机器人的安全转角上扮演着关键角色。在本文我们首先讨论了这些问题,提出并证明一系列计算瞬时安全转角的公式。车式机器人被赋予不同的避开障碍物的能力。这些能力的自组织融合能够使机器人安全地转向宽阔的空间,然后在平行于或近于平行于静态或动态凸多边形障碍物的边缘的方向前进或后退。所有的实时信息来自于各侧面的两个距离传感器,没有任何环境的先验信息。这些公式具有普遍的适用性。 其次,在所提出转角的基础上,我们分析了车式移动机器人在避开障碍物时的基本避障行为、沿墙走行为及寻找目标行为。并在分析的基础上提出一种车式移动机器人个体在未知二维环境中实时免碰路径规划方法。实验表明,该算法具有很好的适用性。 再次,我们分析了具有该算法所赋予的避障及规划能力的机器人个体在(本文以两个为代表)机器人群组中的一些行为表现,我们称之为自由状态下的行为。实验表明,所提出的算法在多个机器人中亦有很好的适用性。 最后,我们针对研究中出现的问题,将模糊理论与进化算法结合起来,就模糊路径规划器的模糊规则在线创建与优化问题进行了尝试,并取得初步成效。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王海英;智能优化算法研究及其在移动机器人相关技术中的应用[D];哈尔滨理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘世聪;机器人避障算法研究[D];东北石油大学;2011年
2 吴丰君;多机器人路径规划[D];北京化工大学;2011年
3 邹青华;基于多传感器的移动机器人避障[D];浙江工业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱向阳,徐梦飞,钟秉林;基于 L_1 距离的人工势函数构造及机器人无碰撞路径规划方法[J];机械工程学报;1998年03期
【共引文献】
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1 徐子利,陈少华;基于CPLD的BP神经网络模型的硬件实现[J];半导体技术;2002年05期
2 姜春福,余跃庆;神经网络在机器人控制中的研究进展[J];北京工业大学学报;2003年01期
3 孙鹏伟;王士敏;王琪;房杰;;人体手端点到点运动的优化轨迹生成与控制[J];北京航空航天大学学报;2010年07期
4 吴海燕,曹柳林;利用B样条神经网络控制聚合物相对分子质量分布新方法[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年02期
5 毕靖;成晓静;张琨;;多神经网络组合模型在入侵检测中的应用[J];北京建筑工程学院学报;2010年01期
6 孙玉琴,石琳,赵根喜;基于模糊控制系统的高炉铁水硅含量预报研究[J];包头钢铁学院学报;2004年02期
7 陆烨;袁梦;佘勃;;基于模糊PID控制在混合自动定量给料器中应用的研究[J];包装工程;2008年06期
8 张晓兔,刘祖源,张乐文;船舶避碰系统的智能化研究综述[J];船舶工程;2000年01期
9 单伟伟;靳东明;;模糊控制器优化方法及其在传感器补偿中的应用[J];传感器与微系统;2007年06期
10 谭贤成,张玉润;模糊控制在联碱碳化过程中的应用研究[J];纯碱工业;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李磊民;刘刚;;基于MAS和传感器信息的多机器人协作研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 ;Optimal Control Mechanisms in Human Arm Reaching Movements[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3 孟凡华;吴学礼;杜太行;;一种新型联想记忆神经网络在非线性系统辨识中的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
4 王文利;卜娟;王俊成;;控制理论发展的新阶段——智能控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
5 何平;刘浏;李光瀛;刘伟;冯光宏;刘锟;蒲学坤;梅东生;郭华;徐权;贾济海;刘建华;;攀钢高速重轨性能预报软件开发[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
6 王锴;王占林;裘丽华;付永领;;液压仿真转台外框智能化同步控制器研究[A];中国航空学会液压气动专业2005年学术讨论会论文集[C];2005年
7 赵祚喜;A.Paul;罗锡文;洪添胜;;A new approach of boundary following for 180°-visioned mobile robots[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
8 陈怀君;;离散Hopfield网络的奇偶性[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
9 李胜;赵英凯;;径向基函数神经网络在羟胺反应器预测控制中的应用[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年
10 白利勇;黄鸿;赵增荣;;Robocup中型组足球机器人设计简述[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
3 陈爱武;小型车载稳定平台控制方法研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 汤青慧;基于电子海图的航线规划方法研究[D];中国海洋大学;2011年
5 张波涛;移动机械臂运动规划算法及其应用研究[D];华东理工大学;2012年
6 胡慧;不确定非线性系统神经网络自适应跟踪控制[D];湖南大学;2010年
7 刘小河;电弧炉电气系统的模型、谐波分析及电极调节系统自适应控制的研究[D];西安理工大学;2000年
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9 梁伟平;球磨机制粉系统智能控制算法的研究及应用[D];华北电力大学;2000年
10 王雅琳;智能集成建模理论及其在有色冶炼过程优化控制中的应用研究[D];中南大学;2001年
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2 卢艳爽;水面无人艇路径规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 姜新丽;基于强化学习的多机器人协作控制方法研究[D];沈阳理工大学;2010年
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5 王世明;基于模糊控制与遗传算法的两步法预测控制在三级液位系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 吴瑞岩;动态矩阵控制算法研究及其在耦联水罐的应用[D];东华大学;2011年
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10 李黎;基于数值模拟的烧结终点在线控制[D];中南大学;2011年
【同被引文献】
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1 黄祎;孙德宝;秦元庆;;基于粒子群算法的移动机器人路径规划[J];兵工自动化;2006年04期
2 赵秋玲,张奇志,戈新生;非完整运动规划的粒子群优化算法[J];北京机械工业学院学报;2005年02期
3 刘旭红,张国英,刘玉树,张君;基于多目标遗传算法的路径规划[J];北京理工大学学报;2005年07期
4 常文君,刘建成,于华南,徐玉如;水下机器人运动控制与仿真的数学模型[J];船舶工程;2002年03期
5 殷文,印兴耀,张繁昌;基于并行遗传算法的地震属性优化研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年05期
6 雷艳敏;冯志彬;;改进的势场栅格法在机器人路径规划中的应用[J];长春大学学报;2009年02期
7 贾鹏;黄玉美;王效岳;樊炳辉;;基于行为的移动机器人避障系统的设计[J];传感器与微系统;2007年06期
8 刘金强;聂诗良;潘泽友;冯聪杰;;基于多传感器数据融合的智能小车避障的研究[J];传感器与微系统;2010年02期
9 鲍庆勇;李舜酩;沈峘;尚伟燕;;基于行为融合的移动机器人自主避障算法[J];传感器与微系统;2010年05期
10 卢金芳;李维;;基于遗传算法的移动机器人多点路径规划[J];大连轻工业学院学报;2007年03期
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1 王磊;免疫进化计算理论及应用[D];西安电子科技大学;2001年
2 唐平;多智能体系统冲突消解与智能机器人动态路径规划研究[D];广东工业大学;2002年
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4 杨清梅;基于数据融合的拱泥机器人检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
5 洪伟;移动机器人系统中分布式传感器信息融合方法及路径规划问题的研究[D];吉林大学;2004年
6 张著洪;人工免疫系统中智能优化及免疫网络算法理论与应用研究[D];重庆大学;2004年
7 戴光明;避障路径规划的算法研究[D];华中科技大学;2004年
8 庄严;移动机器人基于多传感器数据融合的定位及地图创建研究[D];大连理工大学;2004年
9 李枚毅;基于免疫机制和多示例学习的移动机器人进化导航研究[D];中南大学;2005年
10 蒙文川;人工免疫算法及其在电力系统中的应用研究[D];浙江大学;2006年
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1 崔保成;差动式移动机器人轨迹控制和避障方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 文杰;求解TSP问题的遗传算法[D];南京航空航天大学;2003年
3 赵峰;动态环境下移动机器人路径规划[D];北京工业大学;2003年
4 李建勇;粒子群优化算法研究[D];浙江大学;2004年
5 柳柱;非完整约束轮式移动机器人反馈控制研究[D];南京航空航天大学;2004年
6 覃柯;多移动机器人的协调及运动规划[D];沈阳工业大学;2004年
7 刘旭;智能移动机器人路径规划及仿真[D];南京理工大学;2004年
8 郑向阳;自主式移动机器人路径规划研究[D];浙江大学;2004年
9 刘冰;人工免疫算法及其应用研究[D];重庆大学;2004年
10 陈俊风;多传感器信息融合及其在机器人中的应用[D];哈尔滨理工大学;2004年
【二级引证文献】
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1 王艳平;;移动机器人路径规划方法研究[J];电脑与电信;2009年01期
2 卢艳;徐雪松;;动态光照条件下足球机器人视觉目标的识别[J];计算机仿真;2013年03期
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1 谭菲菲;智能视觉监控系统中活动目标检测算法的研究[D];北京工商大学;2010年
2 张涛;基于改进粒子群算法的灭火机器人路径规划研究[D];西安科技大学;2011年
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6 陈曦;基于免疫算法的工业机器人路径规划研究[D];中南大学;2012年
7 王维;改进型人工免疫算法的移动机器人路径规划研究[D];西安科技大学;2012年
8 韩保亮;基于多传感器的机器人环境建模与导航[D];南京师范大学;2013年
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1 罗小元;刘丹;;基于势函数的多智能体群集与避障[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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3 曾建潮;薛志斌;;智能群体的微分动力模型描述与仿真[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
4 张明路;关柏青;丁承君;;基于行为的移动机器人多分支路径跟踪与避障[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
5 王栋耀;马旭东;戴先中;尚文;;移动机器人避障运动的一种控制方法[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
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9 石为人;周伟;王楷;苏士娟;;家庭清洁机器人自主充电研究[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
10 李茂军;李亘;张晓培;王兴林;;基于单亲遗传算法的Robocup中型组机器人避障策略[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 胡加齐;墨西哥发明盲人电子避障装置[N];新华每日电讯;2000年
2 邓持深 杨奎;制思维权:需要关注的新制权[N];中国国防报;2009年
3 山东 李伟;用AT89C2051自制“机器人”[N];电子报;2003年
4 驻沪记者 朱茜;智能内窥镜 中国先行[N];医药经济报;2004年
5 正定县农机局 于士杰;节油驾驶法[N];河北科技报(农村版);2001年
6 记者  丁波;上海版“月球车”揭开面纱[N];解放日报;2007年
7 李广圻;走进机器人时代[N];光明日报;2000年
8 华望;中国加紧研制太空机器人[N];大众科技报;2000年
9 浩子 摘编;中国新式机器人一瞥[N];电脑报;2001年
10 文/朱青;机器蛇有“眼睛”能爬楼梯[N];北京科技报;2004年
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1 朱江;非结构环境下的移动机器人认知与导航避障方法研究[D];湖南大学;2011年
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6 闫庆辉;障碍环境下非完整轮式移动操作机运动规划方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 姚立健;茄子收获机器人视觉系统和机械臂避障规划研究[D];南京农业大学;2008年
8 钟碧良;机器人足球系统的研究与实现[D];广东工业大学;2003年
9 范红;智能机器人路径规划及避障的研究[D];浙江大学;2003年
10 成伟明;移动机器人自主导航中的路径规划与跟踪控制技术研究[D];南京理工大学;2007年
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1 杨鹃;多传感器信息融合技术在移动机器人避障中的应用[D];哈尔滨理工大学;2005年
2 任志阳;移动机器人控制器的研究及其实现[D];南京理工大学;2004年
3 冯申珅;吸尘机器人非结构环境下自主路径规划方法的研究[D];浙江大学;2004年
4 崔保成;差动式移动机器人轨迹控制和避障方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 陈卫平;全区域覆盖自主移动机器人路径规划与避障的研究[D];南京理工大学;2004年
6 刘权;移动机器人的跟踪控制与避障规划[D];南京理工大学;2003年
7 吕漫丽;基于多传感器信息融合的移动机器人避障研究[D];东北电力大学;2008年
8 李绍军;自攀爬机器人结构设计研究[D];重庆大学;2008年
9 皮旷怡;未知环境下移动机器人实时避障及定位研究[D];大连海事大学;2007年
10 李维;基于UMAC移动机器人控制系统研究[D];河北工业大学;2006年
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