基于改进HybridA^(*)的非完整约束机器人路径规划算法研究

为了实现单舵轮AGV在物流场景下的精准自主导航,针对基于HybridA*算法搜索的路径容易贴近障碍物的缺陷和算法在路径平滑后可能与障碍物冲突的问题,本文提出一种基于改进HybridA*的非完整约束轮式移动机器人路径规划方法。对于路径搜索部分,将距离场地图引入启发式函数,以提高搜索效率,并保持搜索路径远离障碍物;对于路径平滑部分,将优化问题转化为二次规划问题,通过边界约束保证避障效果。在ROS平台上仿真实验的结果表明,该路径规划方法可有效用于非完整约束系统,为单舵轮AGV自主导航的准确运动奠定了路径智能规划的基础。

非完整约束移动机器人论域自调整模糊控制研究

针对非完整约束移动机器人的未知环境避障控制问题,提出了一种可变论域模糊控制算法。利用伸缩因子动态更新模糊控制输出变量的论域,实现了论域随系统的要求进行自适应伸缩变换,同时依据速度大小调整模糊规则,有效地解决机器人系统模糊控制规则的数量大小与控制的精度高低之间的矛盾问题。MATLAB仿真实验结果表明,变论域自调整模糊控制方法不但继承了模糊控制的优良特性,而且能适应于常规模糊控制失效的环境,从而使非完整约束移动机器人具有较强的对环境的适应性。

一例非完整约束轮式移动机器人控制系统的设计

介绍了一例非完整约束轮式移动机器人机械结构及控制系统软硬件的设计。采用美国Cygnal公司新研制的C8051F005单片机作为机器人控制系统的CPU及瑞士MAXON公司的直流伺服电机作为双轮驱动单元,利用非完整约束条件和非完整约束运动规划原理,研制了一例非完整约束轮式移动机器人,该机器人可跟踪任意直线、圆弧曲线轨迹等,也可实现原地零半径旋转及任意轨迹运动。运动自主灵活。对直线及圆弧轨迹进行了跟踪实验。