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《浙江大学》 2005年
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自主移动机器人的智能导航研究

邹细勇  
【摘要】:论文以一种通用的四轮式自主移动机器人为对象,研究它的智能导航 问题,主要内容包括三部分: 第一部分,提出一种基于机器视觉的室内全局地图创建法,在对初始 图像进行颜色空间变换后,通过阈值分割能准确、完整地将障碍物提取出 来;并提出一种基于几何形状和规则的快速多边形近似算法对障碍物的边 缘进行拟合,其处理结果-用简单的几何多边形描述的室内地图,与障碍 物边缘吻合较好,而且地图中的关键点数少,减小了随后路径规划的计算 量。 第二部分,考虑到路径对安全性的要求,提出一种新的基于矢量场模 型的移动机器人路径规划算法:应用该矢量场模型可以规划出较短、较安 全以及安全和长度两标准下的满意路径。并针对在势场法路径规划中经常 遇到的局部极小问题,提出一种基于虚拟局部目标的预防方法,它的关键 在于如何进行虚拟局部目标的设定;在各种复杂障碍物环境下路径规划的 仿真结果证明了此方法的有效性和适应性。同时,把矢量场路径规划算法 中机器人工作环境下障碍物的几何模型从矩形拓展为更具普遍意义的多 边形;为了对全局路径进行长度、安全性和平滑性意义上的优化,提出了 一种混合遗传模拟退火(HGSA)算法;由三个复杂环境下路径规划结果 验证了规划模型的有效性;而优化所得最优解的比较表明此混合算法要优 于独立运用的遗传算法和模拟退火算法。 第三部分,在推导四轮式移动机器人运动学离散模型的基础上,设计 了一个能借鉴人驾驶汽车经验的模糊控制器来实现它的路径跟踪控制:为 了让移动机器人能最终准确地镇定在期望终点上,在跟踪的停车阶段采用 了一种减速PID控制方法;仿真和实际实验表明,这种双模控制方法实现 了预期的目标,且保证了机器人行走的平滑性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 薛艳茹;基于嵌入式系统的移动机器人的模糊控制系统设计[D];中国海洋大学;2006年
2 杨树风;带有机械臂的全方位移动机器人的研制[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 周红莉;基于神经网络的移动机器人控制研究[D];兰州理工大学;2006年
4 刘兴杰;基于空间四杆机构的灵巧移动平台研究[D];北京交通大学;2007年
5 赵玲;基于视觉和超声传感器融合的移动机器人导航系统研究[D];武汉理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王京起,陈慧岩;陆地自主车辆研究概况[J];车辆与动力技术;2002年04期
2 马明山,朱绍文,何克忠,李相伟;室外移动机器人定位技术研究[J];电工技术学报;1998年02期
3 王炎,周大威;移动式服务机器人的发展现状及我们的研究[J];电气传动;2000年04期
4 周刚,陈辉堂,吴卫国;基于DSP-TM S320C31的轮式移动机器人控制系统设计[J];电子与自动化;1999年05期
5 夏锋,孙优贤;自动导引车模型设计[J];工程设计学报;2003年02期
6 杨清梅,孟庆鑫,张立勋;数据融合技术在移动机器人研究中的应用[J];机床与液压;2002年06期
7 杨波,张振龙;FMS下AGVS的设计[J];机电工程;2000年05期
8 张纯刚,席裕庚;移动机器人滚动路径规划的次优性分析[J];中国科学E辑;2002年05期
9 周俊,姬长英;智能车辆横向控制研究[J];机器人;2003年01期
10 邢延超,谈正;基于计算机视觉的车道标线与障碍物自动检测[J];计算机工程与应用;2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王京起,陈慧岩;陆地自主车辆研究概况[J];车辆与动力技术;2002年04期
2 孟清华,王保国,王瑞君;基于交通安全的人-车-环境系统的研究[J];车辆与动力技术;2004年02期
3 刘耦耕,贺素良,罗飞,舒小华;信息融合技术及其在包装工业中的应用[J];包装工程;2004年02期
4 王晓东,金明焕,陈绍春;基于D-S证据理论的移动机器人多超声波传感器信息融合方法[J];长春理工大学学报;2005年01期
5 娄万军;杨继宏;于鹏;;履带式行走机器人的多超声波传感器信息融合方法[J];长春理工大学学报;2005年04期
6 顾洁宇,叶秀清,顾伟康;一种结构化道路的实时检测算法[J];传感技术学报;2005年03期
7 江萍,胡社教,潘宗岭;轨枕蒸养测控系统中的温度融合[J];传感器技术;2003年09期
8 俞竹青,那须康雄;室内移动机器人超声传感器导航网络分布研究[J];传感器技术;2003年11期
9 郝云芳,冯晓明,黄天禄;数据融合在选矿自动控制中的应用[J];传感器技术;2004年11期
10 罗攀,唐新蓬;基于面向对象的人工免疫系统模型的多传感器融合[J];传感器世界;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 Yang Ming, Wang Shuo, Tan Min Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100080, China;A Survey of Current Robot Sensing Technology Research[A];Proceedings of the 5th International Symposium on Test and Measurement(Volume 1)[C];2003年
2 Zu Li, Wang Huakun Institute of Mechanical Engineering Nanjing University of Science and Technology Nanjing, 210094 China;A Two-Layer Obstacle-avoidance System for the Covering-region Mobile Robot[A];Proceedings of the 5th International Symposium on Test and Measurement(Volume 1)[C];2003年
3 YANG Jing College of Information Engineering,Taiyuan University of Technology Taiyuan,030024,P.R.China;Research on Multisensor Fusion Based on Fuzzy-Neural Networks[A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 4)[C];2005年
4 刘大学;孙振平;安向京;贺汉根;;汽车主动安全的发展及未来[A];中国汽车工程学会汽车电子技术分会第七届(2006)年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
5 周炜;李小昱;王为;周竹;张军;;肉品新鲜度无损检测方法的研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
6 吴珂;谭跃刚;;一种空间轨迹跟踪控制实验系统的研制[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年
7 黄逸平;黄大贵;何超;;模糊控制算法在寻迹机器人上的应用[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年
8 刘朝阳;蔡自兴;;多传感器信息融合技术在侦察系统中的应用[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年
9 王洪波;田行斌;张海明;黄真;;差动机构在全方位移动机器人上的应用[A];中国机构与机器科学应用国际会议论文集[C];2007年
10 王娜;申东日;陈义俊;;基于数据融合的神经网络故障诊断[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏建国;四川农业水资源评价及优化配置研究[D];西南农业大学;2005年
2 窦春霞;基于信息融合的电力系统故障检测及稳定控制研究[D];燕山大学;2005年
3 丁浩;新型信息处理技术在气液两相流流型辨识中的应用研究[D];浙江大学;2005年
4 李玉榕;信息融合与智能处理的研究[D];浙江大学;2001年
5 唐振民;智能移动机器人及群体关键技术研究[D];南京理工大学;2002年
6 蒋晓辉;自然—人工二元模式下河川径流变化规律和合理描述方法研究[D];西安理工大学;2002年
7 王洪瑞;液压六自由度并联机器人运动控制研究[D];燕山大学;2003年
8 吕科;基于物体轮廓的曲线匹配技术研究[D];西北大学;2003年
9 谭振江;多传感器光测系统数据融合技术的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
10 方中华;基于融合元的数据融合系统进化体系结构研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张晔;电动汽车智能控制系统研究[D];中南大学;2005年
2 宁志宇;高炉温度场与料面分布模型及其应用研究[D];中南大学;2005年
3 李双艳;移动机器人动态环境下的路径规划研究[D];中南大学;2005年
4 龙飞;动态未知环境中的机器人路径规划方法研究[D];华中科技大学;2005年
5 张柱华;基于声纳的移动机器人定位算法研究[D];华中科技大学;2005年
6 付永前;移动机器人运动控制与路径规划研究[D];华中科技大学;2005年
7 余慧;多聚焦图像融合算法研究[D];河海大学;2006年
8 刘金会;液下搅拌机器人的车体检测定位与路径规划[D];北京机械工业学院;2005年
9 周正杰;基于形状的目标识别方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
10 王丽萍;基于多传感器信息融合技术的火灾探测系统研究[D];湖南大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈进棋,诸静,阮锋;移动机器人多路超声波数据采集系统的研究与实现[J];电子技术;2003年11期
2 季策,张化光;具有参数摄动的时滞Hopfield神经网络的鲁棒稳定性[J];电子学报;2005年01期
3 高健,黄心汉,彭刚,杨涛,伍翼;移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
4 李啸,张洪钺,李骥;基于模糊PID的轮式移动机器人轨迹控制[J];机器人技术与应用;2002年05期
5 杨玉君,陈佳品,程君实,李小海;基于行为的自主微小移动机器人智能体系结构研究[J];计算机工程与应用;2002年07期
6 毛剑飞,徐益,颜文俊,诸静;三维图形仿真在机器人控制系统中的运用[J];计算机应用与软件;2003年12期
7 汤霞清,侯朝桢;基于自适应模糊逻辑的死区补偿控制研究[J];计算机测量与控制;2002年03期
8 高健,黄心汉,彭刚,杨其宇,杨涛;基于Fuzzy-PID的移动机器人运动控制[J];控制工程;2004年06期
9 谷俊杰,李剑,张栾英;执行机构含死区环节的自适应补偿控制[J];中国电机工程学报;2003年05期
10 苏治宝,陆际联;用模糊逻辑法对移动机器人进行路径规划的研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈峰;刘国栋;;基于模糊切换增益调节的全局滑模控制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 程磊;多移动机器人协调控制系统的研究与实现[D];华中科技大学;2005年
2 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
3 李玉榕;信息融合与智能处理的研究[D];浙江大学;2001年
4 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
5 陈春林;基于强化学习的移动机器人自主学习及导航控制[D];中国科学技术大学;2006年
6 高尚;蚁群算法理论、应用及其与其它算法的混合[D];南京理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨光宇;移动机器人轨迹跟踪模糊变结构控制的研究[D];吉林大学;2004年
2 吴涛;移动机器人避障与路径规划研究[D];华中科技大学;2004年
3 褚刚秀;未知环境的基于传感器AUV三维实时路径规划[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 胡征峰;基于多传感器信息融合的移动机器人导航定位研究[D];兰州理工大学;2003年
5 阮锋;移动机器人控制系统研究[D];浙江大学;2004年
6 向静波;移动机器人的路径规划与控制研究[D];西北工业大学;2004年
7 姜培玉;两足机器人动态步行研究[D];西北工业大学;2004年
8 徐江伟;智能移动机器人及其基于行为控制技术研究[D];河北工业大学;2004年
9 杨毅;智能移动机器人的研究与开发[D];河北工业大学;2004年
10 黄志勇;基于支持向量机的交通标志识别系统的研究[D];北京工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 胡晓娟;基于ARM的移动机器人运动控制研究[D];南京理工大学;2007年
2 闫树兵;基于虚拟样机技术农业轮式移动平台的机械子系统研究[D];南京农业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马明山,朱绍文,何克忠,孙海航;室外智能移动机器人运动方向测量系统[J];电子技术应用;1997年04期
2 夏利民,谷士文,罗大庸,樊晓平;基于活动轮廓的机器人视觉伺服控制[J];国防科技大学学报;2000年01期
3 王巍,梁斌,强文义;月球探测机器人及其关键技术浅析[J];哈尔滨工业大学学报;2001年03期
4 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;2001年01期
5 李强,林良明,颜国正;一种新的移动机器人环境模型[J];机器人;1999年05期
6 张永顺,邓宗全,姜生元,蔡鹤皋,侯人杰;管内机器人移动载体机电动力学驱动特性的研究[J];机器人;2000年01期
7 欧青立,何克忠;室外智能移动机器人的发展及其关键技术研究[J];机器人;2000年06期
8 禹建丽,V.K roumov,孙增圻,成久洋之;一种快速神经网络路径规划算法[J];机器人;2001年03期
9 薄喜柱,洪炳熔;动态环境下多移动机器人路径规划的一种新方法[J];机器人;2001年05期
10 张纯刚,席裕庚;动态未知环境中移动机器人的滚动路径规划[J];机器人;2002年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王盟;;超声导航移动机器人的设计与实现[J];科学技术与工程;2007年22期
2 田学军;;非差分GPS在移动机器人位点导航中的应用[J];制造业自动化;2009年06期
3 张恒;樊晓平;刘艳丽;;移动机器人同步定位与地图构建研究进展[J];数据采集与处理;2005年04期
4 李贻斌,李彩虹,刘明,周风余,苏学成;移动机器人导航技术[J];山东科技大学学报(自然科学版);1999年03期
5 陈小娇;杨先一;;移动机器人在导航中“死循环”问题研究[J];微计算机信息;2008年02期
6 王志文,郭戈;移动机器人导航技术现状与展望[J];机器人;2003年05期
7 付宜利,宋铁兵,马玉林;模糊神经网络数据融合在移动机器人导航中的应用[J];机械与电子;2005年08期
8 武传宇,沈卫平,胡旭东;未知环境中移动机器人基于行为的自主导航与环境构建[J];机电工程;2003年05期
9 范元勋;王华坤;;室外区域充满运行机器人导航定位的一种策略[J];南京理工大学学报(自然科学版);2006年02期
10 姜志兵;;模糊神经网络信息融合在移动机器人导航中的应用[J];机床与液压;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
2 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 李俊泉;尹怡欣;;基于心理动力机制的移动机器人[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
5 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 李贻斌;李彩虹;刘明;周凤余;宋锐;;不确定环境下移动机器人的运动控制[A];第十九届中国控制会议论文集(二)[C];2000年
8 鲁守银;马培荪;姜葵峰;;基于机器人的锅炉鳍片管道自动检测技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
9 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
10 马钊;马保离;;参数不确定拖车移动机器人的直线路径跟踪[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;微型机器人 虫子般灵巧[N];北京科技报;2005年
2 张建松;科考机器人南极建功[N];科学导报;2008年
3 记者 杜华斌;美研制出世界最小移动机器人[N];科技日报;2005年
4 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
5 王笑梅;沈阳机器人开始首次南极科考之旅[N];辽宁日报;2007年
6 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
7 本报记者  贾旮菲;“新松”恨不高千尺[N];现代物流报;2006年
8 高级记者 马驰;新松公司:不断征服新领域[N];沈阳日报;2010年
9 张建松;特殊队员加盟南极科考[N];大众科技报;2007年
10 记者 王炳坤;机器人[N];新华每日电讯;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李鹏;不完善信息融合技术及其在移动机器人中的应用[D];华中科技大学;2010年
2 欧屹;特种地面移动机器人机械系统设计与分析[D];南京理工大学;2013年
3 林吉良;移动机器人故障诊断与容错控制的研究[D];浙江大学;2009年
4 海丹;移动机器人与无线传感器网络混合系统的协作定位问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 马勇;多移动机器人路径规划研究[D];华中科技大学;2012年
6 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
7 章小兵;基于视觉和超声波传感器的地面移动机器人定位与路径规划研究[D];东南大学;2006年
8 顾嘉俊;移动机器人在非平坦地形上的自主导航研究[D];上海交通大学;2010年
9 邹细勇;自主移动机器人的智能导航研究[D];浙江大学;2005年
10 尚文;以视觉传感为主的移动机器人定位导航和环境建模[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱俊;移动机器人路径规划及其控制策略的研究[D];西南大学;2010年
2 王友胜;FastSLAM2.0控制算法与PGR导航法则结合应用的可行性研究[D];大连交通大学;2010年
3 虞杨阳;基于模糊PID控制技术的移动机器人研究[D];中北大学;2011年
4 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
5 王振士;基于ARM和μC/OS-II的移动机器人控制系统设计和路径规划研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 崔峰;基于GPS/GIS/GSM的移动机器人定位技术研究[D];河北工业大学;2004年
7 杨延祥;移动机器人运动规划及跟踪控制研究[D];燕山大学;2011年
8 戈新良;基于多种传感器信息融合的移动机器人的环境辨识[D];河北工业大学;2003年
9 王明昕;移动机器人运动学分析研究及本体结构设计[D];南京航空航天大学;2004年
10 宋威;基于信息素的群体移动机器人控制系统研究[D];武汉理工大学;2010年
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