丁 伟，李海波

（南阳理工学院，南阳 473004）

0 引言

科技的进步，推动了机器人的普遍应用。从前这只是用在比如航空航天、深海探测、医疗等高科技和人类无法进入的危险或者恶劣的环境中，如今它开始渗透进我们的日常生活中，性能也在不断增强。在机器人路径规划中避障控制问题长期以来都是一大难点，通常根据机器人对环境信息的感知程度，将其分为两类：全局路径规划对于环境完全知道和局部路径规划指未知或部分未知环境。

对于全局路径规划比较容易，但是在实际环境中经常会遇到不可控的情况，使得机器人程序不能对实际环境做出判断，而导致机器人出错甚至失控。本文采用了一种分布式的结构，设计了一种双层模型的协作实现动态环境中的导航。在底层中充分满足系统对实时性的要求而采用反应式避障算法；增加了在高层中对未知环境的建模分析，并指导底层采取相应的避障策略来实现避开障碍物。这种改进后的双层模型能够很好地解决未知环境下的建模和分析的复杂性和机器人要求避障所具有实时性的矛盾。并且该避障导航策略在移动机器人MORCS21上进行实验验证。

1 避障系统整体设计

整个设计是一个分布式结构如图1所示，由两台工控机组成。环境建模、激光雷达、障碍物检测和动态避障等模块在IPC1上运行，该层包含了大量运算和处理的信息，选择高性能的工控机。在IPC2上负责后面的运动控制和反应式避障模块。……