自主移动机器人的智能导航研究.pdf

加介 次 掌
博 士 学 位 论 文
论文题 目
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提交 日期
浙 江 大学博士 学位论 文
,
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浙 江 大学博士 学位论 文
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 闽值 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 果一用 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