复杂动态环境下自主机器人路径规划研究*
2018-01-29王志中
组合机床与自动化加工技术 2018年1期
关键词:规划
王志中
(重庆建筑工程职业学院,重庆 400072)
0 引言
机器人路径规划是机器人能够自主完成任务的基本保证,路径规划就是机器人在已知或未知环境中找到一条最优的无碰路径[1]。相对较优的规划路径不仅可以减少机器人磨损,还可以提高工作和生产效率,具有很高的现实经济意义。
目前机器人路径规划问题,从对工作环境的掌握程度来讲,分为全局路径规划和局部路径规划,全局路径规划包括栅格法[2]、拓扑图法、可视图法[3]等,局部路径规划包括人工势场法[4]、模糊逻辑控制法[5]、智能算法[6-7]等,以上路径规划方法都能规划出一定意义下的最优路径,但是都存在使用局限性或算法缺陷,栅格法、可视图法等不适于动态环境,人工势场法存在局部极值陷阱、目标不可达等问题。对于本文研究的工厂车间环境这种特殊的环境,没有合适高效的路径规划方法。
本文路径规划背景是机器人工作在工厂车间中,在车间中物品摆放相对固定,但可能临时堆放杂物或其他物品,而且可能有工人来回走动,也就是说工厂车间环境是复杂的动态环境,针对以上分析将工厂车间障碍物分为三类:相对固定的物品作为固定静态障碍物、临时堆放的静态障碍物、可移动的动态障碍物。针对工厂车间的特殊环境,本文提出了全局路径规划和局部路径规划相混合的规划方法,从规划结果可以看出,本文提出的混合规划方法不仅能够规划出最优路径,而且能够准确避开动静态障碍物、克服了徘徊和震荡现象。……
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