路径规划快速扩展随机树滚动窗口硕士论文

1、自主式移动机器人路径规划研究及软件仿真实现软件工程， 2011， 硕士【摘要】 随着计算机技术、自动化控制技术和传感器技术等其它相关技术的发展,移动机器人研究已经成为人工智能研究的重点。其中,路径规划是智能移动机器人研究领域中的关键问题之一,也是当今移动机器人研究的热点。本文把一种基于滚动窗口的快速扩展随机树(RRT)算法,应用在某3D仿真软件之上,使得该移动机器人在虚拟环境中能够实现最优路径规划。论文介绍了移动机器人以及移动机器人路径规划的发展现状,阐明了路径规划问题研究的理论意义和工程实用价值;在对机器人的运动控制原理进行分析的基础上,以某轮式移动机器人为研究对象,为其建立其运动学数学模型

2、。在分析RRT算法现存问题的基础之上,提出并详述了一种新的基于滚动窗口的启发式RRT算法,命名为WHRRT算法。该算法充分利用了机器人在行进过程中探测到的局部信息进行实时规划,以反复多次的局部规划代替一次性完成的全局规划,使规划出来的路径更为合理。根据上述WHRRT算法在利用C#和DirexctX9搭建的一个简仿真系统平台上模拟了算法的具体实现,验证算法的有效性。 更多还原【Abstract】 With the development of computer technology, automatic control technology and sensor technology

3、and other related technologies, mobile robot research has become the focus of research in artificial intelligence. Among the research of intelligent mobile robot research, path planning is one of the key issues and has become one of the hot spots of todays mobile robotics research. In this paper, ra

4、pidlyexploring random tree (RRT) algorithm based on rolling windows, is applicated to develop an auton. 更多还原 【关键词】 路径规划； 快速扩展随机树； 滚动窗口； 【Key words】 Path Planning； Rapidly-Exploring Random Tree； Rolling Window； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 7-11 1.1 研究目的和意义 7-8 1.2 国内外研究现状 8-10 移动机器人研究现状 8-9 路径规划研究现状

5、 9-10 1.3 本文研究内容 10 1.4 论文组织结构 10-11 第二章 机器人的关键技术 11-23 2.1 机器人技术 11-13 感知技术 11-12 控制技术 12 导航技术 12-13 2.2 机器人原理分析 13-17 轮式移动机器人的运动原理 13-14 轮式移动机器人的运动学模型 14-17 2.3 路径规划算法 17-22 路径规划概述 17-18 基于图论的全局路径规划 18-20 基于栅格法的全局路径规划 20 人工势场法 20-21 模糊逻辑法 21-22 2.4 本章小结 22-23 第三章 快速扩展随机树RRT 算法的问题分析与改进方案 23-33 3.1

6、RRT 算法概述 23-24 3.2 RRT 算法的基本流程 24-26 随机树构建阶段 24-25 路径搜索阶段 25-26 3.3 RRT 算法的问题分析 26-27 3.4 RRT 算法的改进方案 27-32 环境信息建模 28 构造滚动窗口 28-29 随机采样规划 29-32 3.5 本章小结 32-33 第四章 基于滚动窗口的启发式WHRRT 算法的设计与实现 33-49 4.1 仿真实验平台简介 33 4.2 算法仿真的模块设计和运行原理 33-37 仿真的模块设计 33-36 仿真运行协作图 36-37 4.3 基于滚动窗口的启发式WHRRT 算法的软件仿真实现 37-43 基于滚动窗口的启发式WHRRT 算法的路径规划的主要流程 37-38 rrtPlaning 函数的设计 38-41 rrtPlaning 函数的实现 41