基于行为优先与模糊控制的移动机器人导航

由于动态未知环境下自主移动机器人的导航具有较大困难,为实现自主机器人在动态未知环境下的无碰撞运行,文中将行为优先级控制与模糊逻辑控制相结合,提出4种基本行为控制策略:目标寻找、避障、跟踪和解锁.针对'U'型和'V'型障碍物运行解锁问题,提出了行走路径记忆方法,并通过构建虚拟墙来避免机器人再次走入此类区域.仿真实验表明,所提出的控制策略可有效地运用于复杂和未知环境下自主移动机器人的导航,且具有较好的鲁棒性和适应性.     

一种混合结构的移动机器人导航控制策略

研究了未知环境下移动机器人实时的导航控制问题.采用分布式系统将反射式行为、反应式行为与慎思规划相结合，设计了移动机器人导航控制策略.根据激光雷达传感器信息设计了基于栅格的实时避障算法和解锁策略.通过慎思规划解决了复杂环境下的局部势能陷阱问题.通过自行研制的移动机器人IMR01的实验验证了导航策略的有效性.     

基于行为模糊控制的移动机器人路径规划

针对未知环境下移动机器人路径规划和提高自主导航安全性问题,基于行为的控制结构思想,在此基础上提出了一种基于模糊控制的移动机器人路径规划算法;根据传感器接收的障碍物和目标距离方位信息,将路径规划分成避障行为、趋向目标行为;结合模糊逻辑理论和人类驾驶经验,制定模糊规则,输出转角和速度;仿真结果表明,移动机器人能够克服环境中的不确定性,有效地实现良好的路径规划,验证了模糊控制算法的可行性,体现了该路径规划策略的有效性和正确性。     

移动机器人在导航中"死循环"问题研究

在本文中建立了模糊逻辑系统,将模糊逻辑控制方法应用于移动机器人的控制结构中,使机器人具有避障、避险、趋于目标行为等自主导航能力,由于移动机器人自身的缺点将会引起"死循环"问题并针对导航中遇到的"死循环"问题,提出了两种在不改变原有的模糊逻辑系统的前提下处理"死循环"问题的有效方法:一是建立虚拟目标点,利用虚拟目标点与现实目标点的变换处理"死循环"问题,二是用辅助状态记忆策略算法来处理"死循环"问题.     

基于分层控制的移动机器人最优运动规划

研究移动机器人在带有多移动障碍物的动态环境中的运动规划问题，基于分层最控制理论，提出了一种新的运动规划方法来解决移动机器人的导航与避障问题，仿真实例证明了该方法的有效性。     

基于激光雷达的室外移动机器人避障与导航新方法

提出了一种应用于室外移动机器人避障与导航的新方法——角度势场法．此方法将当前视场极坐标系的二维障碍物信息转换到一维的角度域内，综合评估视场内的障碍物在角度域内产生的阻力效应，以及目标点在角度域内产生的引力效应，计算得出当前目标角度及通行函数，确定移动机器人驾驶角和速度的控制输出，做到兼顾移动机器人的安全与向目标点的行进．此方法已应用于室外移动机器人THMR V．     

多移动机器人避障编队控制

研究多移动机器人避障优化设计,针对多移动机器人在障碍物环境下的编队控制问题,为了保持整体合理避障和控制系统的稳定性和安全性,提出一种多机器人避障编队控制策略.首先获得多移动机器人编队的队形结构模型,结合多机器人完成避障编队任务的问题描述;在此基础上引入导航函数采用一种避障编队控制算法,使移动机器人能以设定的队形运动到目标点,可保证编队运动过程中未与障碍物发生碰撞.进行仿真的结果证明,所提算法解决了多机器人编队与避障问题,并保证了闭环系统的稳定性与安全性,验证了设计方法的有效性.     

基于接触时间的移动机器人安全导航

自主移动机器人在动态未知环境中导航存在安全隐患。为了提高导航安全性,提出一种基于接触时间的导航环境表示方法,即接触时间空间。将接触时间作为导航环境中危险评价指标,利用线速度和角速度计算机器人与障碍物之间任意两点接触时间,通过算法将导航过程中的构型空间映射为接触时间空间。将接触时间空间应用于经典行为动力学导航方法,与经典行为动力学导航方法和结合速度障碍物的行为动力学的导航方法仿真对比,结果表明接触时间空间可以提高自主移动机器人的导航安全性。     

基于行为模糊控制的机器人绕墙走研究

本文建立了一种基于行为的模糊逻辑控制系统,将模糊逻辑推理运用到移动机器人基于行为控制的结构中,利用超声波的信息并结合移动机器人的外部环境,使机器人能够完成绕墙走运动,并把机器人在运动过程中遇到的一般障碍物当作墙.可同时实现简单地绕障碍物运动.将本文提出的控制策略通过Mobitsim软件仿真证明其可行性.     

基于模糊力控制算法的移动机器人避障控制

根据机器人的末端执行器和外界环境表面接触与移动机器人避障控制的相似点,将力/位置控制成功应用到移动机器人的避障控制领域内.对新颖的移动机器人避障控制算法是通过在移动机器人和障碍物之间形成虚拟力场,且对其进行整定以使两者之间能保持期望的距离.因为机器人动力学模型和障碍物的不确定性会对避障控制性能造成影响,为避免碰撞,采用模糊PD的智能混合力/位置控制来整定机器人和障碍物精确距离的力场.通过仿真研究证明了算法的有效性,可为机器人设计提出可靠依据.