公共场所清洁机器人可重入全遍历路径规划研究

发布时间：2022-10-18 18:15

　　服务机器人正逐渐融入人们的日常生活,在家庭服务、餐厅服务、医疗护理等方面发挥着越来越重要的作用。清洁机器人是最常用的服务机器人,适用于家庭和公共场所的地面清洁,使得人们免于繁重乏味的体力劳动。本文针对公共场所的环境特点,重点研究了清洁机器人的路径规划技术,以提高其覆盖效率。论文主要对全遍历路径规划、可重入路径规划等技术进行研究。具体工作如下:（1）环境建模与路径规划方法研究。建立了双轮差速驱动清洁机器人的运动学模型;研究了几种常见的环境建模方法,确定使用栅格地图来表示清洁机器人的工作环境信息;分析对比生物激励神经网络、单元分解法和模板模型法各自的优缺点,为之后的算法改进奠定基础。（2）高效全遍历路径规划算法研究。针对现有模板算法不能满足大面积公共场所下清洁机器人的全遍历清扫要求的状况,提出了一种高效模板算法。该算法重新定义了四种高效模板,引入回溯法逃离死区,并利用A*算法进行回溯路径规划。在动态避障方面,利用传感器信息构建滚动视窗,在高效模板算法的基础上融合DWA算法进行避障。最后,MATLAB仿真表明该算法可以有效减少重复路径,降低重复率,提高清洁机器人的覆盖效率。（3）可重入路径规... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一种自走式清洁设备

Roomaba清洁机器人

三叶虫清洁机器人

【参考文献】：
期刊论文
[1]求解TSP问题的改进模拟退火算法[J]. 何锦福,符强,王豪东.  计算机时代. 2019(07)
[2]基于ROS平台的激光雷达Slam-GMapping的重定位方法研究[J]. 胡晓强,刘汉忠,贾良冠,张盟,吴正朕.  现代信息科技. 2019(12)
[3]采用粒子群优化和B样条曲线的改进可视图路径规划算法[J]. 吕太之,周武,赵春霞.  华侨大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]基于神经网络的机器人环境地图构建方法研究[J]. 曹京勋,王金祥.  山东工业技术. 2017(17)
[5]智能机械全覆盖路径规划算法综述[J]. 徐博,徐旻,陈立平,谭彧.  计算机测量与控制. 2016(10)
[6]基于代价地图和最小树的移动机器人多区域覆盖方法[J]. 孙建,陈宗海,王鹏,张启彬,包鹏.  机器人. 2015(04)
[7]移动机器人全局覆盖路径规划算法研究进展与展望[J]. 简毅,张月.  计算机应用. 2014(10)
[8]基于栅格法的移动机器人单元分解遍历方法研究[J]. 王伟峰,吴勇超,张旭,陈兴林.  自动化技术与应用. 2013(11)
[9]服务机器人的研究现状与发展趋势[J]. 宋章军.  集成技术. 2012(03)
[10]基于环境剖分的层次拓扑地图及路径规划[J]. 李书杰,吕妍,陈宗海.  山东科技大学学报(自然科学版). 2012(02)

硕士论文
[1]扫地机器人避障全覆盖路径规划算法的研究与设计[D]. 任云天.华中科技大学 2019
[2]未知环境下全覆盖路径规划问题的研究[D]. 赵蕾.南昌大学 2016
[3]吸尘机器人非结构环境下自主路径规划方法的研究[D]. 冯申珅.浙江大学 2004



本文编号：3692808