公共場(chǎng)所清潔機(jī)器人可重入全遍歷路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-18 18:15
服務(wù)機(jī)器人正逐漸融入人們的日常生活,在家庭服務(wù)、餐廳服務(wù)、醫(yī)療護(hù)理等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。清潔機(jī)器人是最常用的服務(wù)機(jī)器人,適用于家庭和公共場(chǎng)所的地面清潔,使得人們免于繁重乏味的體力勞動(dòng)。本文針對(duì)公共場(chǎng)所的環(huán)境特點(diǎn),重點(diǎn)研究了清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃技術(shù),以提高其覆蓋效率。論文主要對(duì)全遍歷路徑規(guī)劃、可重入路徑規(guī)劃等技術(shù)進(jìn)行研究。具體工作如下:(1)環(huán)境建模與路徑規(guī)劃方法研究。建立了雙輪差速驅(qū)動(dòng)清潔機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型;研究了幾種常見的環(huán)境建模方法,確定使用柵格地圖來表示清潔機(jī)器人的工作環(huán)境信息;分析對(duì)比生物激勵(lì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、單元分解法和模板模型法各自的優(yōu)缺點(diǎn),為之后的算法改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。(2)高效全遍歷路徑規(guī)劃算法研究。針對(duì)現(xiàn)有模板算法不能滿足大面積公共場(chǎng)所下清潔機(jī)器人的全遍歷清掃要求的狀況,提出了一種高效模板算法。該算法重新定義了四種高效模板,引入回溯法逃離死區(qū),并利用A*算法進(jìn)行回溯路徑規(guī)劃。在動(dòng)態(tài)避障方面,利用傳感器信息構(gòu)建滾動(dòng)視窗,在高效模板算法的基礎(chǔ)上融合DWA算法進(jìn)行避障。最后,MATLAB仿真表明該算法可以有效減少重復(fù)路徑,降低重復(fù)率,提高清潔機(jī)器人的覆蓋效率。(3)可重入路徑規(guī)...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一種自走式清潔設(shè)備
Roomaba清潔機(jī)器人
三葉蟲清潔機(jī)器人
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]求解TSP問題的改進(jìn)模擬退火算法[J]. 何錦福,符強(qiáng),王豪東. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2019(07)
[2]基于ROS平臺(tái)的激光雷達(dá)Slam-GMapping的重定位方法研究[J]. 胡曉強(qiáng),劉漢忠,賈良冠,張盟,吳正朕. 現(xiàn)代信息科技. 2019(12)
[3]采用粒子群優(yōu)化和B樣條曲線的改進(jìn)可視圖路徑規(guī)劃算法[J]. 呂太之,周武,趙春霞. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人環(huán)境地圖構(gòu)建方法研究[J]. 曹京勛,王金祥. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(17)
[5]智能機(jī)械全覆蓋路徑規(guī)劃算法綜述[J]. 徐博,徐旻,陳立平,譚彧. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(10)
[6]基于代價(jià)地圖和最小樹的移動(dòng)機(jī)器人多區(qū)域覆蓋方法[J]. 孫建,陳宗海,王鵬,張啟彬,包鵬. 機(jī)器人. 2015(04)
[7]移動(dòng)機(jī)器人全局覆蓋路徑規(guī)劃算法研究進(jìn)展與展望[J]. 簡(jiǎn)毅,張?jiān)? 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(10)
[8]基于柵格法的移動(dòng)機(jī)器人單元分解遍歷方法研究[J]. 王偉峰,吳勇超,張旭,陳興林. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2013(11)
[9]服務(wù)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 宋章軍. 集成技術(shù). 2012(03)
[10]基于環(huán)境剖分的層次拓?fù)涞貓D及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
碩士論文
[1]掃地機(jī)器人避障全覆蓋路徑規(guī)劃算法的研究與設(shè)計(jì)[D]. 任云天.華中科技大學(xué) 2019
[2]未知環(huán)境下全覆蓋路徑規(guī)劃問題的研究[D]. 趙蕾.南昌大學(xué) 2016
[3]吸塵機(jī)器人非結(jié)構(gòu)環(huán)境下自主路徑規(guī)劃方法的研究[D]. 馮申珅.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3692808
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一種自走式清潔設(shè)備
Roomaba清潔機(jī)器人
三葉蟲清潔機(jī)器人
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]求解TSP問題的改進(jìn)模擬退火算法[J]. 何錦福,符強(qiáng),王豪東. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2019(07)
[2]基于ROS平臺(tái)的激光雷達(dá)Slam-GMapping的重定位方法研究[J]. 胡曉強(qiáng),劉漢忠,賈良冠,張盟,吳正朕. 現(xiàn)代信息科技. 2019(12)
[3]采用粒子群優(yōu)化和B樣條曲線的改進(jìn)可視圖路徑規(guī)劃算法[J]. 呂太之,周武,趙春霞. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人環(huán)境地圖構(gòu)建方法研究[J]. 曹京勛,王金祥. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(17)
[5]智能機(jī)械全覆蓋路徑規(guī)劃算法綜述[J]. 徐博,徐旻,陳立平,譚彧. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(10)
[6]基于代價(jià)地圖和最小樹的移動(dòng)機(jī)器人多區(qū)域覆蓋方法[J]. 孫建,陳宗海,王鵬,張啟彬,包鵬. 機(jī)器人. 2015(04)
[7]移動(dòng)機(jī)器人全局覆蓋路徑規(guī)劃算法研究進(jìn)展與展望[J]. 簡(jiǎn)毅,張?jiān)? 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(10)
[8]基于柵格法的移動(dòng)機(jī)器人單元分解遍歷方法研究[J]. 王偉峰,吳勇超,張旭,陳興林. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2013(11)
[9]服務(wù)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 宋章軍. 集成技術(shù). 2012(03)
[10]基于環(huán)境剖分的層次拓?fù)涞貓D及路徑規(guī)劃[J]. 李書杰,呂妍,陳宗海. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
碩士論文
[1]掃地機(jī)器人避障全覆蓋路徑規(guī)劃算法的研究與設(shè)計(jì)[D]. 任云天.華中科技大學(xué) 2019
[2]未知環(huán)境下全覆蓋路徑規(guī)劃問題的研究[D]. 趙蕾.南昌大學(xué) 2016
[3]吸塵機(jī)器人非結(jié)構(gòu)環(huán)境下自主路徑規(guī)劃方法的研究[D]. 馮申珅.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3692808
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