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西南科技大学
硕士学位论文
移动机器人的路径规划与路径识别研究
姓名：张晓琴
申请学位级别：硕士
专业：控制理论与控制工程
指导教师：黄玉清
蚕豢瓣菠大学硪童磷突生学位论文
随着科举技术的进步和机器入学的发展，移渤机器人的戚用越来越广
泛。作为移动机器人“智能”的重要糊索一一路径规划与路径识别，成为具
露理论意义秘实用价值的藿要课题。尤其当机器人硬《牛系统的糖度在短期内
不麓褥妥解决瓣请流下，对算法懿磷究藏显得茏为鬟要。
对于路径规划问题，本文首先在藻本遗传算法的基础上，掇出了一种带
稿发式的遗传算法，在简单环境中规划_出一条最优路径。其次针对复杂环境
中豹磅经援划阉题提出了禁忌一遗簧冀法，矮遗传算法提供莠牙援索主摄
黎，嵌入禁繇搜索的个体窜行搜索方姣，使算法散能褥戳改避。仿真表明，
该方法能有效地提高算法的收敛速度与解的质量。最后根据机器人工作的安
际情况，提出了多约束条件下的路径规划问题，通过全局规划垮局部规划相
缀合瓣方法，技蜀了一条满足无瑾、辍逶携箍不超避羧度蠹簸簸滔径。目霹，
在所有仿真研究之后，从理论上对各种算法的收敛性进行了分析。
对于路径识别问题，本文采用BP神经网络的研究方法。在附加动量项
法期自适应学习速率法的蹙础上，提嫩了分阶段学习法。著以籀二届全国大
举生凝嚣太嘏筏大赛静场德为辩象逡行俦
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基于改进人工势场法的机器人路径规划算法研究
【摘要】：
人工势场法是机器人局部路径规划常用的一种方法。分析了传统人工势场法由于局部极小点问题而导致规划失败的原因。研究了改进人工势场法,发现该方法并不能完全解决局部极小点问题。提出了在改进人工势场函数的基础上,通过修改斥力方向的方法来解决传统人工势场法下的三类典型局部极小点问题。该方法定义斥力的一个分力方向与障碍物的影响范围相切且与引力的夹角不大于90°,另一个分力方向与引力方向一致。这样,在机器人到达目标点之前,不可能出现机器人所受合力为零的情况,克服了机器人在到达目标点之前因所受合力为零而陷入局部极小点的问题。MATLAB仿真结果表明,该方法是有效的。
【关键词】：
【学位授予单位】：暨南大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TP242【目录】：
中文摘要4-5
英文摘要5-6
1.1 环境模型的建立7
1.2 路径规划算法7-9
2 传统的人工势场法9-11
2.1 引力场9
2.2 斥力场9-11
3 人工势场法的优缺点11-14
3.1 人工势场法的优点11
3.2 人工势场法的缺点11-14
4 改进人工势场法14-17
5 修改斥力方向17-28
5.1 基本原理17-22
5.2 算法实现22-28
6 仿真实验与结果分析28-32
参考文献32-35
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