隨著科技的發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人的技術(shù)也在日益完善。同時(shí),在越來越多的領(lǐng)域中移動(dòng)機(jī)器人都得到了應(yīng)用。其中,在定位未知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這一方面也得到了 一定的應(yīng)用。即通過使用移動(dòng)機(jī)器人來定位無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)的位置。在執(zhí)行該任務(wù)時(shí)需要保證移動(dòng)機(jī)器人不會(huì)與搜索環(huán)境中的障礙物發(fā)生碰撞。因此,移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃是非常重要的部分。本文研究的是滾動(dòng)優(yōu)化控制及其在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用。主要工作內(nèi)容如下:（1）對(duì)定向天線的接收信號(hào)強(qiáng)度分布情況進(jìn)行分析,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。然后根據(jù)定向天線接收信號(hào)強(qiáng)度的特點(diǎn),建立了基于粒子濾波的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的定位算法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。（2）首先針對(duì)差分輪式移動(dòng)機(jī)器人,對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析建立相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。然后,通過對(duì)滾動(dòng)優(yōu)化控制的了解與研究,建立了基于滾動(dòng)優(yōu)化原理的移動(dòng)機(jī)器人控制算法。其中在求解最優(yōu)解時(shí)使用粒子群優(yōu)化算法,并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)得到改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法。接著,將控制算法與定位算法相結(jié)合,得到一種用于定位未知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)機(jī)器人滾動(dòng)優(yōu)化控制算法。通過仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所提出的控制算法能夠有效的控制移動(dòng)機(jī)器人定... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?１?各種領(lǐng)域的移動(dòng)機(jī)器人??

?所以比較容易于障礙物發(fā)生碰撞。因此，一般將障礙物進(jìn)行一定的膨脹，以防止??碰撞發(fā)生，如圖１．２所示。其中黑色的部分即為障礙物原本的大小，灰色的部分??既是對(duì)障礙物進(jìn)行一定的膨脹處理后的大小。同時(shí)需要了解的是該方法的計(jì)算時(shí)??間會(huì)隨著環(huán)境中的障礙物數(shù)量增加而快速增大。其原因?yàn)殡S著障礙物數(shù)量增加，??工作環(huán)境中的線段數(shù)量會(huì)急劇上升，使得計(jì)算量級(jí)快速增大，計(jì)算時(shí)間增大。因??此，這一方法在二維路徑規(guī)劃中或較為簡單的環(huán)境中應(yīng)用的比較多，能夠快速找??到最短路徑。??起始位置??膨脹部分障礙物??目標(biāo)位置??圖１．２可視圖法??在１９６８年，Ｗ．Ｅ．Ｈｏｗｄｅｎ提出在路徑規(guī)劃時(shí)將移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)空間劃分為??多個(gè)相同大小的柵格，即用柵格來表示運(yùn)動(dòng)空間中的信息，即為柵格法［３］ｗ。其??中在柵格法中存在兩種類型的柵格：障礙物柵格與自由柵格。其中，障礙物柵格??為存在障礙物或移動(dòng)機(jī)器人無法行走的柵格，自由柵格為不存在障礙物或者移動(dòng)??機(jī)器人能夠自由行走的柵格。在將運(yùn)動(dòng)空間劃分完成后

?所以比較容易于障礙物發(fā)生碰撞。因此，一般將障礙物進(jìn)行一定的膨脹，以防止??碰撞發(fā)生，如圖１．２所示。其中黑色的部分即為障礙物原本的大小，灰色的部分??既是對(duì)障礙物進(jìn)行一定的膨脹處理后的大小。同時(shí)需要了解的是該方法的計(jì)算時(shí)??間會(huì)隨著環(huán)境中的障礙物數(shù)量增加而快速增大。其原因?yàn)殡S著障礙物數(shù)量增加，??工作環(huán)境中的線段數(shù)量會(huì)急劇上升，使得計(jì)算量級(jí)快速增大，計(jì)算時(shí)間增大。因??此，這一方法在二維路徑規(guī)劃中或較為簡單的環(huán)境中應(yīng)用的比較多，能夠快速找??到最短路徑。??起始位置??膨脹部分障礙物??目標(biāo)位置??圖１．２可視圖法??在１９６８年，Ｗ．Ｅ．Ｈｏｗｄｅｎ提出在路徑規(guī)劃時(shí)將移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)空間劃分為??多個(gè)相同大小的柵格，即用柵格來表示運(yùn)動(dòng)空間中的信息，即為柵格法［３］ｗ。其??中在柵格法中存在兩種類型的柵格：障礙物柵格與自由柵格。其中，障礙物柵格??為存在障礙物或移動(dòng)機(jī)器人無法行走的柵格，自由柵格為不存在障礙物或者移動(dòng)??機(jī)器人能夠自由行走的柵格。在將運(yùn)動(dòng)空間劃分完成后


本文編號(hào)：3352928