基于实时滚动亚目标的遥控移动机器人局部路径规划方法-东南大学学报.PDF

第３６卷第１期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３６ Ｎｏ１ 　 ２００６年１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊａｎ．２００６ 　　　　　　 基于实时滚动亚目标的遥控移动机器人 局部路径规划方法 １，２ １ １ 章小兵 　 宋爱国　 唐鸿儒 １ （东南大学仪器科学与工程系，南京２１００９６） ２ （安徽工业大学电气信息学院，马鞍山２４３００１） 摘要：在机器人前部一定范围内虚拟出８个亚目标，采集前部８个超声波传感器数据，根据工作 场所障碍物分布情况，分析指定范围内有无障碍物，结合机器人航向偏离目标的角度，选择最佳 亚目标．若机器人航向在一个规定的小角度范围内对准目标且机器人正前方无障碍物，机器人作 直线运动；其他情况下，机器人以圆弧接近最佳亚目标．在运动过程中，最佳亚目标滚动更新，运 动轨迹随之变化．该方法克服了机器人避障时速度慢的缺点，避障流畅，路径平滑且能以较短路 径接近目标，实用快捷． 关键词：遥控移动机器人；局部路径规划；实时滚动亚目标 中图分类号：ＴＰ２４　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００６）０１００５８０５ Ｌｏｃａｌｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｓ ｂａｓｅｄｏｎｒｅａｌｔｉｍｅｒｏｌｌｉｎｇｓｕｂｇｏａｌｓ １，２ １ １ ＺｈａｎｇＸｉａｏｂｉｎｇ 　 ＳｏｎｇＡｉｇｕｏ　ＴａｎｇＨｏｎｇｒｕ １ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｍａａｎｓｈａｎ２４３００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌｏｃａｌｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｄｅｌａｙｄｕｒｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅ ｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｓ．Ｔｈｅｂｅｓｔｓｕｂｇｏａｌｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｅｉｇｈｔｖｉｒｔｕａｌｓｕｂｇｏａｌｓｉｎａｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅｉｎｆｒｏｎｔｏｆａｒｏｂｏｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎｇｌｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｒｏｂｏｔｔｏｔｈｅｇｏａｌａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｏｂｓｔａｃｌｅｓｉｎａｃｅｒｔａｉｎｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｒａｎｇｅｏｆｅｉｇｈｔｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｅｎｓｏｒｓ．Ｔｈｅｒｏｂｏｔｍｏｖｅｓａｌｏｎｇａｌｉｎｅｕｎｄｅｒｔｈｅｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｔｈａｔ ｉｔａｉｍｓａｔｔｈｅｇｏａｌｉｎａｓｍａｌｌａｎｇｌｅａｎｄｔｈｅｒｅｉｓｎｏｏｂｓｔａｃｌｅｊｕｓｔｂｅｆｏｒｅｉｔ．Ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ，ｉｔｍｏｖｅｓｔｏｗａｒｄ ｔｈｅｂｅｓｔｓｕｂｇｏａｌａｌｏｎｇａｒｏｕｎｄｃｕｒｖｅ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔ，ｔｈｅｂｅｓｔｓｕｂｇｏａｌｉｓｒｅｆｒｅｓｈｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｒｏｌｌｉｎｇｍｏｄｅａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｔｒａｃ