室内移动机器人路径规划与定位研究

发布时间：2017-12-30 01:29

  本文关键词：室内移动机器人路径规划与定位研究　出处：《重庆邮电大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：室内移动机器人在人们的生产生活中的应用越来越广泛,已广泛应用于商场导购、博物馆导游、医院导医、展览会迎宾与解说、重要场所安保、餐厅服务等。而导航能力是衡量室内移动机器人性能的关键指标之一,为了完成室内移动机器人的自主导航,就必须实现自主定位和路径规划两大功能。由于RFID技术具有识别速度快、信息容量大等优点,应用在室内移动机器人定位时可以在几毫秒内获得厘米级定位精度,环境适应性强且价格低廉,所以本文中的自主定位采用基于RFID的定位技术。本文采用基于行为的路径规划方法,基于行为的路径规划方法具有反应速度快、灵活性高、鲁棒性好、环境适应能力强、可扩展性好等优点。本文的工作重心主要有两个:一个为在经典定位算法的基础上设计了一种新的改进的定位算法,另一个为利用模糊逻辑控制设计了基于行为融合的路径规划算法。主要研究工作为:1.利用RFID技术构建了移动机器人的室内定位系统,然后分析了极大似然估计定位算法中由于RFID阅读器获得无线信号和定位程序计算机器人位置坐标需要花费?t时间而引起定位误差的缺点,利用BP神经网络对影响定位误差的三个变量与定位误差变量之间复杂数学关系进行拟合,从而进行定位误差补偿,由此设计了基于BP神经网络误差补偿的极大似然估计定位算法,并通过实验对两种定位算法进行了分析比较,实验结果验证了改进后的定位算法减少了定位误差,提高了定位精度。2.构建了本文实验中的移动机器人的超声波传感器系统,利用模糊逻辑控制设计了趋向目标行为、避障行为、沿障碍物边缘运动行为,并对三种基本行为进行了测试和仿真,仿真结果验证了三个基本行为控制器的有效性。3.利用模糊逻辑控制设计了行为权重控制器,并且对行为融合路径规划器进行了设计和仿真,仿真结果验证了该路径规划器在三种不同障碍物环境下的有效性和可行性。4.使用MATLAB软件开发了“移动机器人路径规划算法仿真实验平台”,该仿真平台能够对移动机器人的超声波传感器系统进行仿真,并且利用该平台对本文中涉及的相关算法进行了仿真。5.采用所设计的实物移动机器人系统在复杂障碍物环境和U型障碍物环境下分别进行了路径规划实验,实验结果验证了该移动机器人使用本文中所提出的定位算法和行为融合路径规划算法在这两种障碍物环境下进行导航的有效性和可行性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242

【参考文献】

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本文编号：1352764