基于路径跟踪控制方法的拖挂式机器人系统路径规划算法

发布时间：2018-07-03 06:37

  本文选题：拖挂式系统 + 路径规划　； 参考：《计算机应用》2017年04期

【摘要】：为解决拖挂式移动机器人系统路径规划算法精准性低、稳定性差和无法考虑系统间安全性等的问题,提出一种基于路径跟踪方法的路径规划算法。该算法融合快速拓展随机树(RRT)基本算法和路径跟踪控制方程,通过自动拟合样条曲线,跟踪并生成节点间轨迹,以此提高路径精准性;加入系统夹角约束条件和节点击中机制提高算法稳定性和结果安全性;此外,加入贪心优化算法,针对结果路径进行优化处理。通过仿真实验结果表明,相较基本RRT算法,改进算法搜索得到的路径更贴近实际运动轨迹,在安全性和成功率上优于原算法,能够满足快速设计或实时系统的需求。
[Abstract]:A path planning algorithm based on path tracking method is proposed to solve the problems of low accuracy, poor stability and failure to consider inter-system security in towed mobile robot system. The algorithm combines the basic algorithm of random tree (RRT) and the control equation of path tracking. By automatically fitting the spline curve, tracking and generating the trajectory between nodes, the path accuracy can be improved. The stability and security of the algorithm are improved by adding the system angle constraint condition and the node hit mechanism. In addition, the greedy optimization algorithm is added to optimize the result path. The simulation results show that compared with the basic RRT algorithm, the path obtained by the improved algorithm is closer to the actual track, and is superior to the original algorithm in terms of security and success rate, and can meet the needs of rapid design or real-time system.
【作者单位】： 中国船舶及海洋工程设计研究院;
【基金】：国防基础科研基金资助项目(A0720132001)~~
【分类号】：TP242

【参考文献】

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4 苑晶;黄亚楼;孙凤池;;两种连接形式的拖挂式移动机器人路径跟踪控制[J];控制理论与应用;2008年03期

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【共引文献】

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4 伍永健;陈跃东;陈孟元;;改进QPSO和Morphin算法下移动机器人混合路径规划[J];电子测量与仪器学报;2017年02期

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3 宋金泽;戴斌;单恩忠;贺汉根;;一种改进的RRT路径规划算法[J];电子学报;2010年S1期

4 谭冠政;刘关俊;;基于粒子群算法的移动机器人全局最优路径规划[J];计算机应用研究;2007年11期

5 刘磊;向平;王永骥;俞辉;;非完整约束下的轮式移动机器人轨迹跟踪[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S2期

6 王丽芳;曾建潮;;基于微粒群算法与模拟退火算法的协同进化方法[J];自动化学报;2006年04期

7 刘华军;杨静宇;陆建峰;唐振民;赵春霞;成伟明;;移动机器人运动规划研究综述[J];中国工程科学;2006年01期

8 孙波,陈卫东,席裕庚;基于粒子群优化算法的移动机器人全局路径规划[J];控制与决策;2005年09期

9 张捍东,郑睿,岑豫皖;移动机器人路径规划技术的现状与展望[J];系统仿真学报;2005年02期

10 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

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8 霍伟;程躜;;移动机器人拖车的后退路径跟踪控制设计[A];第25届中国控制会议论文集（下册）[C];2006年

9 刘杨;郭晨;沈智鹏;刘雨;郭迪;;欠驱动船舶路径跟踪的神经网络稳定自适应控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第八分册）[控制理论与应用（专刊）][C];2009年

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1 赵

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