改進(jìn)A-算法及其在ASR移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf

1、機(jī)器人學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,它結(jié)合了控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能信息技術(shù)、仿生生物學(xué)、電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)等多學(xué)科的研究,其技術(shù)領(lǐng)域非常活躍,并且研究意義較高,隨著先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展,而作為機(jī)器人學(xué)最重要的一個(gè)分支:路徑最優(yōu)規(guī)劃問題和機(jī)器人避障,已越來越受眾多機(jī)器人學(xué)研究者所重視。
　　本文提出的改進(jìn)A*算法在ASR移動(dòng)機(jī)器人中的路徑規(guī)劃,其主要思想是采用傳感器獲得三維地形的高度信息,利用梯度法對(duì)地面平坦性進(jìn)行處理,得到三種機(jī)器人

2、通行條件:可通行區(qū)、通行較困難區(qū)和障礙區(qū)。根據(jù)機(jī)器人本身參數(shù)取合適通行條件的閾值,并將其取值存入圖像柵格化處理后的對(duì)應(yīng)二維數(shù)組里,作為柵格搜索權(quán)值,然后建立數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu),將柵格中的節(jié)點(diǎn)信息、道路信息、道路的通行難度信息建立關(guān)系表。利用A*算法對(duì)行駛區(qū)域進(jìn)行搜索,搜索時(shí)加入搜索權(quán)值作為通行限制條件,這樣由于考慮到相應(yīng)的實(shí)際地形環(huán)境,不僅得到的是最短可行路徑,更是最好通行條件的路徑,實(shí)踐證明取得了較好的效果。
　　以下為本課題所做的具

3、體工作:
　　1.介紹A*算法的原理,并分析算法的優(yōu)越性,對(duì)加入啟發(fā)函數(shù)的A*算法與不加啟發(fā)函數(shù)的同類搜索算法進(jìn)行對(duì)比,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析證明使用A*算法在ASR系統(tǒng)里的可行性和研究價(jià)值。
　　2.利用ASR移動(dòng)機(jī)器人的立體視覺傳感系統(tǒng)采集圖像信息,并對(duì)圖像信息進(jìn)行處理濾除無關(guān)信息,并建立環(huán)境模型,根據(jù)環(huán)境模型將立體地形通過梯度閾值分析的方法來判斷行駛區(qū)域的可行性,在無標(biāo)識(shí)的情況下分辨出障礙區(qū),通行困難區(qū)和可通行區(qū),并對(duì)

4、 A*算法進(jìn)行改進(jìn),引入權(quán)值概念,介紹改進(jìn)算法在三維環(huán)境建模下的最優(yōu)路徑搜索性能,并給出了實(shí)驗(yàn)步驟和最終搜索效果,最后還提出A*算法最多向周圍八個(gè)方向搜索的不足之處。
　　3.整體介紹了ASR機(jī)器人系統(tǒng)的組成,包括其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和硬件模塊,并對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)模塊的工作原理進(jìn)行介紹,分析模塊的性能參數(shù),了解其精度和適用范圍。
　　4.將改進(jìn)A*算法應(yīng)用于ASR移動(dòng)機(jī)器人上去規(guī)劃路徑,并提出了一種路徑平滑處理的方法,解決了前面第二個(gè)工作