机器人运动环境的多变性和复杂性,决定了移动机器人路径规划问题是机器人领域的一个研究重点,也是机器人实现智能化的关键技术。本文围绕机器人路径规划在以下几个方面作出了研究和探讨: 首先,论文简要介绍了移动机器人的发展历史以及国内外研究现状,分析了机器人研究领域的若干主要研究方向。其次,在综合分析和比较了目前国内外对于机器人路径规划问题的研究现状后,本文提出了一种路径规划问题的解决方案。该方案从实用的角度出发,主要致力于解决移动机器人在全局静态环境已知,但存在未知障碍物(包括动态和静态)的一类环境下的路径规划问题。针对该类环境的特点,路径规划分为两个层次:第一层是全局路径规划层,该层主要功能是在静态全局环境中为机器人规划出一条满足优化条件的全局路径。在这一层中,首先使用自由空间法构建全局静态环境的自由链接图,然后用图论的方法获得该网络图中任意点间的最短路径,最后再通过遗传算法对该最短路径进行优化,仿真显示该方法具有可行性。第二层是局部路径规划层,该层主要功能是在机器人遇到未知障碍物时,根据传感器探测到的局部路径情况,规划出机器人行进的局部路径。在这一层中,不但要解决机器人的避障问题,还要依据全局路径实时规划出机器人在局部环境中的局部路径。再次,在上文局部路径规划的基础上,详细讨论了机器人在躲避具有固定行进轨迹的一类动态障碍物时的局部路径规划问题。最后对全文进行了总结并对多机器人路径规划研究问题作出了展望。