基于ROS的全向移动机器人动态路径规划的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gg236624
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着机器人技术的发展,越来越多的移动机器人被应用于人们的日常生活中。移动机器人应用于协助或替代人类完成任务的关键在于其从当前位置运动到期望目标位置过程中的自主导航能力。移动机器人的自主导航技术涉及到环境感知、决策与规划、以及控制与执行等多个方面。在环境感知的基础上,决策与规划的优劣直接决定了移动机器人自主导航的能力,而决策与规划最主要的就是进行路径规划。路径规划一直以来就是移动机器人技术研究中的一个关键问题,随着移动机器人的应用环境越来越复杂,移动机器人的路径规划也面临着更大的挑战。本文则以基于ROS系统的全向移动机器人SAVVY为研究对象,对其动态路径规划进行研究:本文首先分析了ROS系统和全向移动机器人SAVVY的相关知识。对ROS系统中导航模块的框架和流程进行了概述,建立了四轮全向移动机器人的运动学模型,并通过实验对其正确性进行了检验。对动态环境下移动机器人的全局路径规划方法进行讨论,主要介绍了D~*Lite算法,对其改进策略进行了介绍,并从节点的代价值上给出了一种改进方案,通过一个实例表明改进方案可以有效减少D~*Lite算法在搜索路径时的节点扩展数量,最后在ROS上进行仿真,证明D~*Lite的优异性。基于具有良好避障性能的VFH+算法,结合移动机器人SAVVY的特点对其进行改进,使得SAVVY在当前位置下的局部避障更加精确安全。此外,在已有全局路径的基础之上,结合A~*路径规划的思想对改进的VFH+避障算法进行扩展,提出基于VFH~*的全向移动机器人局部路径规划方法,用于规划SAVVY从当前位置到局部目标位置的局部路径。通过对比仿真验证了基于VFH~*的局部路径规划的有效性和优异性。用本文中的方法替换ROS中已经实现的全局路径规划方法和局部路径规划方法,然后搭建多个实验场景,测试SAVVY在实际场景中的导航能力,以验证本文方法确实可以使移动机器人应用于动态环境下的导航。
其他文献
核苷及核苷磷酰化合物在生物医药研究领域中发挥着重要作用。例如,甲酰甘氨酰胺核糖核苷酸(formylglycinamide ribonucleotide,FGAR)是哺乳动物细胞中嘌呤生物合成的关键中间体,对嘌呤类核苷生物合成途径的研究以及抗代谢类药物的开发都具有重要意义。目前,FGAR的化学合成,特别是在克级以上的制备,仍然是一个有待解决的难题。在FGAR合成中,1)N-甲酰氨基乙酰胺糖基化、2)
植被是生态环境的“显示器”,研究植被变化趋势和驱动力有利于反应生态环境状况。通过监测植被变化、分布以及驱动力,能够洞察植被与气候、社会经济、地形以及其他因子之间的关系。研究龙门山地区植被分区和地貌格局下NDVI时空演变及驱动力分析,能为山地生态系统修复提供参考。本文先利用变化趋势分析法分析了研究区2002-2019年MYD13Q1-NDVI逐月、逐季、逐年在不同植被类型和地貌类型上的NDVI变化时
随着汽车技术的快速发展,汽车的智能化正逐步走来。在未来的汽车智能发展趋势中,无人驾驶、人工智能、车辆互联通信等技术都有可能成为智能汽车的核心竞争力之一。在众多汽车智能技术中,汽车尾门防夹技术作为提高车辆安全性的一项技术,正越来越广泛地应该用在各类乘用车上。在国外,已经存在汽车的尾门防夹技术,并制定出相应的尾门防夹标准。国内由于起步晚,对防夹技术的研究限于汽车车窗的防夹研究。由美联社统计的一则数据显
改革开放以来中国经济发展举世瞩目,小微企业是中国经济发展中不可忽视的重要力量,近年来宏观经济下行压力巨大,中国经济进入新常态,小微企业生存面临严峻的挑战,中央密集出台多项举措,旨在解决小微企业融资难、融资贵的问题。从商业银行自身发展角度来看,小微信贷业务较高的息差为商业银行发展提供支撑。在同业竞争加剧的大环境下如何优化小微金融服务策略,提升业务竞争力成为商业银行研究的重要课题。文章从小微企业融资难
在5G技术的热潮下,任何有关5G的消息都会牵动着整个无线通信行业的神经。5G作为下一代无线通信网络,相比于目前已普及的4G LTE,有着更高的网络传输速率,最快能达到4G的上百倍
如今,在挡土墙抗震设计规范中,地震土压力的计算依旧采用拟静力法,但拟静力法无法考虑地震作用的时间效应和相位效应。拟动力法能很好的弥补拟静力法的缺陷,但目前关于拟动力法的研究主要基于极限状态,关于非极限状态下的地震土压力的研究尚且不足。挡土墙位移模式对挡土墙地震土压力有较大的影响,基于拟动力法的考虑挡土墙位移模式的非极限地震土压力研究更为不足,于是,本文依据前人试验研究的结论,基于拟动力法和水平层分
学位
随着我国国民经济的快速发展,作为大众化的交通运输工具的铁路成为社会进步和经济发展的标志。按照和谐社会发展的总体要求,对铁路工程项目进行社会稳定风险评估及问题对策研
黄土在我国分布广泛,因其具有特殊的结构和力学特,所以在岩土工程领域一直作为重要的研究对象。大量的路基工程、边坡工程等都需要对黄土进行改良,传统的石灰、水泥改良土有
随着互联网发展,信息渠道不断增多,企业从互联网上获取的用户数量呈现爆发式的增长,服务好这些用户对企业至关重要,因此企业也越来越重视客户服务。然而用户咨询方式多样,需求复杂多变,传统企业需要同时使用多个平台为客户提供服务,同时多个平台间遇到信息孤立、维护成本高、系统拓展不灵活、数据难以统计、坐席工作方式受限等问题,这些都对客服系统平台提出了挑战。传统客服系统往往仅有呼叫中心服务或者仅有在线客服服务,