避障路徑規(guī)劃技術解決的問題是:在分布有障礙物的環(huán)境當中,根據(jù)先驗的評價標準(比如距離最短、時間最少、耗能最低等)和約束條件(與障礙物不發(fā)生碰撞),如何尋找一條從起始位置到目標位置的最優(yōu)或者次優(yōu)路徑。避障路徑規(guī)劃技術在移動機器人、工業(yè)設計、城市管網(wǎng)鋪設、交通運輸?shù)阮I域有著廣泛的應用。對避障路徑規(guī)劃算法的研究長期以來一直吸引著廣大學者的關注,并取得了豐碩的研究成果。避障路徑規(guī)劃技術主要涉及障礙環(huán)境建模和路徑搜索兩個關鍵技術問題。在障礙環(huán)境建模方面應用最為廣泛的是“可視圖”建模方法,基于“可視圖”的路徑搜索技術中最有效應用最廣的是Dijkstra算法,本文對這兩種方法進行了詳細介紹。Dijkstra算法適用于求解帶權圖中的單源點最短路徑問題,用于解決避障路徑規(guī)劃問題時存在冗余搜索的問題,為此本文對其進行了改進。另外提出了一種新的基于帶權圖的搜索算法。該算法可以用于求解從起始點到目標點的所有路徑,稍作改進之后亦可用于求解避障最短路徑問題。障礙環(huán)境分為有邊界和無邊界兩種�！翱梢晥D”法應用于無界障礙環(huán)境建模時可以起到很好的效果,但是應用于有界障礙環(huán)境建模時存在建模過程復雜、效率不高的問題。針對這一...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 路徑規(guī)劃概述
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內容以及研究意義
    1.4 全文章節(jié)安排
第2章 避障路徑規(guī)劃原理
    2.1 障礙環(huán)境建模
    2.2 路徑搜索方法
    2.3 本章小結
第3章 基于可視圖的避障路徑規(guī)劃
    3.1 可視圖基礎
        3.1.1 圖論的基礎知識
        3.1.2 可視圖的定義
        3.1.3 避障路徑與可視圖的關系
    3.2 可視圖的構造方法
        3.2.1 判斷可視邊
        3.2.2 計算邊成本
        3.2.3 可視圖構造算法仿真實驗
    3.3 經(jīng)典Dijkstra算法介紹
        3.3.1 Dijkstra算法概述
        3.3.2 Dijkstra算法步驟
        3.3.3 Dijkstra算法改進
    3.4 一種基于賦值有向圖的路徑規(guī)劃算法
        3.4.1 算法概述
        3.4.2 回溯過程詳解
        3.4.3 算法實施步驟
        3.4.4 算法的正確性與性能分析
        3.4.5 仿真實驗結果
    3.5 本章小結
第4章 顧及邊界限制的避障路徑規(guī)劃
    4.1 問題概述
    4.2 問題處理策略
    4.3 相關定義
    4.4 指定點在自由區(qū)域邊界上的避障路徑規(guī)劃
        4.4.1 求非障礙最短路徑
        4.4.2 求障礙最短路徑
        4.4.3 算法仿真實驗
    4.5 指定點在自由區(qū)域內部的避障路徑規(guī)劃
        4.5.1 “凸殼-切線”算法思想
        4.5.2 “凸殼-切線”算法中涉及的概念和搜索策略
        4.5.3 “凸殼-切線”算法的實施步驟和流程
        4.5.4 “凸殼-切線”算法復雜性分析
        4.5.5 算法仿真實驗
    4.6 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 主要工作總結
    5.2 未來展望
參考文獻
個人簡歷、攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3761513