机器人技术综合了计算机技术、控制论、信息技术、感知技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。路径规划是移动机器人自主导航中最基本的研究内容,它体现了机器人与环境之间进行交互的能力,是移动机器人安全行驶的保障,深入研究机器人路径规划,对提高机器人智能化水平,有着现实意义和广阔的应用前景。本文主要针对路径规划地图建模和机器人路径规划问题展开研究,主要研究工作有以下3点。(1)为实现机器人路径规划地图,在采集真实环境信息的前提下,使用Open GL(Open Graphics Library)建模技术,实现了室内(教室、实验室、办公室、居室)环境路径规划地图。根据各障碍物高度、通行高度,对机器人的通行性进行分析,以环境中机器人的可通行区域作为路径规划的地图。所生成的环境地图简单可靠,能够用于机器人路径规划。(2)为降低Floyd算法的运算时间,使用了顶点过滤的优化方法,去除了地图中机器人不可到达的窄小区域,降低Floyd算法顶点输入数量,试验结果表明顶点过滤后路径规划耗时明显降低。使用顶点计数和反比例优化算法对原始Floyd算法进行优化,试验结果表明优化后平均路径规划步数明显降低,且路径规划平均耗时约为传统算法的72%。比较了改进的Flody算法和Dijkstra算法的路径规划效果,结果表明,改进的Flody算法各方面性能均优于Dijkstra算法。(3)通过对软件功能进行需求分析,对软件人机交互界面、路径规划模块等软件模块进行逻辑设计,最终在Windows 7平台上,采用VC++编程技术,实现了“环境地图仿真与路径规划”软件。