机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2010年
19期
44-52
,共9页
赵祚喜%汪宁%张智刚%赵汝祺%俞龙%罗锡文
趙祚喜%汪寧%張智剛%趙汝祺%俞龍%囉錫文
조조희%왕저%장지강%조여기%유룡%라석문
避障%自动导航%非360°传感器%移动机器人%虚拟触角
避障%自動導航%非360°傳感器%移動機器人%虛擬觸角
피장%자동도항%비360°전감기%이동궤기인%허의촉각
对自主引导车辆或自主移动机器人来说,在未知环境中能避开障碍而成功到达预定的目的地是一项基本要求.Bug及其衍生算法是实现机器人在未知环境中避开障碍到达指定目的地的基于传感器的著名导航算法,它们认为机器人是平面上的一个点,具有360°障碍检测范围,具有贴着障碍物边缘绕行的能力,对通常的非360°障碍检测范围且具有物理尺寸的机器人来说,Bug类算法就不能直接应用.提出一种适用于这类机器人的改进的Bug算法,包括结合DistBug算法、VisBug算法得到较短路径的"相遇点"与"脱离点"的确定方法,基于按分段直线与速度空间法结合得到圆滑自然路径的绕行障碍物边缘算法.还提出"虚拟触角"的概念来分析利用传感器数据,机器人依靠多种"虚拟触角"实现基于传感器的改进Bug算法.编写出完整的程序实现该算法,并以Pioneer 3-AT室内机器人为对象对改进算法进行验证.结果表明,机器人可以利用提出的Bug改进算法实现未知环境下定目标点无碰撞导航.
對自主引導車輛或自主移動機器人來說,在未知環境中能避開障礙而成功到達預定的目的地是一項基本要求.Bug及其衍生算法是實現機器人在未知環境中避開障礙到達指定目的地的基于傳感器的著名導航算法,它們認為機器人是平麵上的一箇點,具有360°障礙檢測範圍,具有貼著障礙物邊緣繞行的能力,對通常的非360°障礙檢測範圍且具有物理呎吋的機器人來說,Bug類算法就不能直接應用.提齣一種適用于這類機器人的改進的Bug算法,包括結閤DistBug算法、VisBug算法得到較短路徑的"相遇點"與"脫離點"的確定方法,基于按分段直線與速度空間法結閤得到圓滑自然路徑的繞行障礙物邊緣算法.還提齣"虛擬觸角"的概唸來分析利用傳感器數據,機器人依靠多種"虛擬觸角"實現基于傳感器的改進Bug算法.編寫齣完整的程序實現該算法,併以Pioneer 3-AT室內機器人為對象對改進算法進行驗證.結果錶明,機器人可以利用提齣的Bug改進算法實現未知環境下定目標點無踫撞導航.
대자주인도차량혹자주이동궤기인래설,재미지배경중능피개장애이성공도체예정적목적지시일항기본요구.Bug급기연생산법시실현궤기인재미지배경중피개장애도체지정목적지적기우전감기적저명도항산법,타문인위궤기인시평면상적일개점,구유360°장애검측범위,구유첩착장애물변연요행적능력,대통상적비360°장애검측범위차구유물리척촌적궤기인래설,Bug류산법취불능직접응용.제출일충괄용우저류궤기인적개진적Bug산법,포괄결합DistBug산법、VisBug산법득도교단로경적"상우점"여"탈리점"적학정방법,기우안분단직선여속도공간법결합득도원활자연로경적요행장애물변연산법.환제출"허의촉각"적개념래분석이용전감기수거,궤기인의고다충"허의촉각"실현기우전감기적개진Bug산법.편사출완정적정서실현해산법,병이Pioneer 3-AT실내궤기인위대상대개진산법진행험증.결과표명,궤기인가이이용제출적Bug개진산법실현미지배경하정목표점무팽당도항.
