餐厅服务机器人路径规划研究
发布时间：2021-03-03 20:12
路径规划技术是机器人实现自主移动导航的关键技术之一,也是当今国内外学者在该领域的研究热点之一。为提高餐厅环境下服务机器人的自主导航能力,本文在全面分析国内外路径规划技术研究现状以及发展趋势的基础之上,做了进一步研究,主要研究内容如下:首先,在传统遗传算法的基础之上,提出改进遗传算法（HLGA）的轮式移动机器人静态路径规划。利用伪随机Halton序列产生差异度较低的初始路径作为HLGA的初始种群,利用编辑距离降低遗传算法中变异算子的相似度,对基于栅格地图的餐厅环境静态路径规划仿真分析,较改进前,HLGA规划路径更安全,距离缩短约18.46%,拐点减少约27.27%,效率提高约19.25%。然后,在静态路径规划基础之上,提出一种基于速度避障的动态窗算法（VDWA）。利用速度避障法精确了动态窗的可行避障区域,使得机器人在动态餐厅环境下,有较高的避障效率和较快的算法运性速度,减小了路径规划过程中的运行时间和内存消耗。基于Matlab的仿真实验分析,VDWA较改进前动态避障成功率提高约5.41%,效率提高约9.08%,误差降低约17.01%。最后,在实际餐厅环境中,基于ROS系统开发环境的Tur...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
送餐机器人mibot
18图 3.2 餐厅实际位置布局图（局部）使机器人可在栅格中自由移动，设定栅格尺寸略固定 工作空间 W 中不含障碍物称为自由空间 W者均可以表示成为栅格块的集成，则 Wf∪Wo
图 3.3 餐厅抽象栅格平面图（直角坐标法）的左下角开始，按由左至右 由下至上的顺序号，记为 N（初始栅格序号记为 1），则第 y 行对应的映射关系如式（3-1） N x G _ rol *（ y -1） 示环境矩阵 G 的列数 100 101 102 103 104 93 n个连续自由空间 Wf图 3.4 HLGA 算法的路径染色体举例
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外机器人的应用情况与发展趋势[J]. 孙嶷,张弢,张春龙,陈寅辉. 轻型汽车技术. 2017(Z3)
[2]融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏. 西安交通大学学报. 2017(11)
[3]智能机器人现状及发展趋势[J]. 金耀青,姜永权,谭炳元. 电脑与电信. 2017(05)
[4]Optimum path planning of mobile robot in unknown static and dynamic environments using Fuzzy-Wind Driven Optimization algorithm[J]. Anish Pandey,Dayal R.Parhi. Defence Technology. 2017(01)
[5]Digital Evaluation of Sitting Posture Comfort in Human-vehicle System under Industry 4.0 Framework[J]. TAO Qing,KANG Jinsheng,SUN Wenlei,LI Zhaobo,HUO Xiao. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(06)
[6]基于自适应遗传算法的EHA控制器优化设计[J]. 谢鹏,张红梅. 传感技术学报. 2016(06)
[7]基于个体相似度的改进自适应遗传算法研究[J]. 刘建文,丁洁玉,潘坤,张晓强. 青岛大学学报(工程技术版). 2016(01)
[8]基于蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法研究[J]. 史恩秀,陈敏敏,李俊,黄玉美. 农业机械学报. 2014(06)
[9]基于图优化的同时定位与地图创建综述[J]. 梁明杰,闵华清,罗荣华. 机器人. 2013(04)
[10]服务机器人技术研究现状与发展趋势[J]. 王田苗,陶永,陈阳. 中国科学:信息科学. 2012(09)
硕士论文
[1]三维空间移动机器人路径规划技术的研究[D]. 陆亮.合肥工业大学 2017
[2]基于ROS的自主式救援机器人SLAM和导航系统研究[D]. 祝甜一.东南大学 2015
[3]基于A*算法的避障应用仿真[D]. 杨银涛.郑州大学 2014
[4]基于栅格地图的月球车任务层路径规划及平滑处理[D]. 束磊.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于人机智能融合的移动机器人路径规划方法研究[D]. 刘多能.国防科学技术大学 2011
本文编号：3061863
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
送餐机器人mibot
18图 3.2 餐厅实际位置布局图（局部）使机器人可在栅格中自由移动，设定栅格尺寸略固定 工作空间 W 中不含障碍物称为自由空间 W者均可以表示成为栅格块的集成，则 Wf∪Wo
图 3.3 餐厅抽象栅格平面图（直角坐标法）的左下角开始，按由左至右 由下至上的顺序号，记为 N（初始栅格序号记为 1），则第 y 行对应的映射关系如式（3-1） N x G _ rol *（ y -1） 示环境矩阵 G 的列数 100 101 102 103 104 93 n个连续自由空间 Wf图 3.4 HLGA 算法的路径染色体举例
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外机器人的应用情况与发展趋势[J]. 孙嶷,张弢,张春龙,陈寅辉. 轻型汽车技术. 2017(Z3)
[2]融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏. 西安交通大学学报. 2017(11)
[3]智能机器人现状及发展趋势[J]. 金耀青,姜永权,谭炳元. 电脑与电信. 2017(05)
[4]Optimum path planning of mobile robot in unknown static and dynamic environments using Fuzzy-Wind Driven Optimization algorithm[J]. Anish Pandey,Dayal R.Parhi. Defence Technology. 2017(01)
[5]Digital Evaluation of Sitting Posture Comfort in Human-vehicle System under Industry 4.0 Framework[J]. TAO Qing,KANG Jinsheng,SUN Wenlei,LI Zhaobo,HUO Xiao. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(06)
[6]基于自适应遗传算法的EHA控制器优化设计[J]. 谢鹏,张红梅. 传感技术学报. 2016(06)
[7]基于个体相似度的改进自适应遗传算法研究[J]. 刘建文,丁洁玉,潘坤,张晓强. 青岛大学学报(工程技术版). 2016(01)
[8]基于蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法研究[J]. 史恩秀,陈敏敏,李俊,黄玉美. 农业机械学报. 2014(06)
[9]基于图优化的同时定位与地图创建综述[J]. 梁明杰,闵华清,罗荣华. 机器人. 2013(04)
[10]服务机器人技术研究现状与发展趋势[J]. 王田苗,陶永,陈阳. 中国科学:信息科学. 2012(09)
硕士论文
[1]三维空间移动机器人路径规划技术的研究[D]. 陆亮.合肥工业大学 2017
[2]基于ROS的自主式救援机器人SLAM和导航系统研究[D]. 祝甜一.东南大学 2015
[3]基于A*算法的避障应用仿真[D]. 杨银涛.郑州大学 2014
[4]基于栅格地图的月球车任务层路径规划及平滑处理[D]. 束磊.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于人机智能融合的移动机器人路径规划方法研究[D]. 刘多能.国防科学技术大学 2011
本文编号：3061863
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