根據控制方法的不同,機器人路徑規劃方法大致可以分為兩類

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路徑規劃技術是機器人研究領域的一個重要分支。所謂機器人的最優路徑規劃問題,就是依據某個或某些優化準則(如工作代價最小、行走路線最短、行走時間最短等),在其工作空間中找到一條從起始狀態到目標狀態的能避開障礙物的最優路徑。

根據控制方法的不同,機器人路徑規劃方法大致可以分為兩類:

傳統方法和智能方法。移動機器人的路徑規劃是移動機器人研究領域中非常重要的問題,總的控制目標是使移動機器人運動到目標點,總的約束是在整個過程中,機器人不碰到任何一個障礙物。

根據控制方法的不同,機器人路徑規劃方法大致可以分為兩類

該問題根據對環境信息的掌握程度可以分為兩類:

一類是環境信息己知的全局規劃,另一類是環境信息未知的局部規劃。全局規劃方法依照已獲取的環境信息,給機器人規劃出一條路徑。規劃路徑的精確程度取決於獲取環境信息的準確程度。全局方法通常可以尋找最優解,但是需要預先知道環境的準確信息,並且計算量很大。局部規劃方法側重於考慮機器人當前的局部環境信息,讓機器人具有良好的避碰能力。很多機器人導航方法通常是局部的方法,因為它的信息獲取僅僅依靠傳感器系統獲取的信息,並且隨著環境的變化實時的發生變化。和全局規劃方法相比較,局部規劃方法更具有實時性和實用性。缺陷是僅僅依靠局部信息,有時會產生局部極點,無法保證機器人能順利到達目的地。

導航與定位是移動機器人研究的兩個重要問題。根據環境信息的完整程度、導航指示信號類型、導航地域等因素的不同,移動機器人的導航方式可分為:基於環境信息的地圖模型匹配導航;基於路標導航;基於視覺導航;基於傳感器導航等。環境地圖模型匹配導航是在機器人內部存儲關於環境的完整信息,並在預先規劃出的一條全局路線的基礎上,採用路徑跟蹤和避障技術,做到機器人導航;

根據控制方法的不同,機器人路徑規劃方法大致可以分為兩類

當機器人對周圍環境並不完全了解時,則可採用基於路標的導航策略,也就是將環境中具有明顯特徵的景物存儲在機器人內部,機器人通過對路標的探測來確定自己的位置,並將全局路線分解成路標與路標之間的片斷,再通過一連串的路標探測和路標制導來完成導航任務;

在環境信息完全未知的情況下,可通過傳感器對周圍環境的探測來做到機器人導航。作為移動機器人導航的最基本環節,定位是確定機器人在工作環境中相對於全局坐標的位姿。定位方法根據機器人工作環境複雜性、配備傳感器的種類和數量等不同有多種方法。主要方法有:慣性定位、路標定位和聲音定位等。慣性定位是在移動機器人的車輪上裝有慣性傳感器,通過對車輪轉動的記錄來粗略地確定位置和姿態,該方法簡單,但缺點是存在累積誤差;

根據控制方法的不同,機器人路徑規劃方法大致可以分為兩類

路標定位是在移動機器人工作的環境里,人為地設置一些坐標己知的路標,通過對路標的探測來確定自身的位姿,它可獲得較高的計算精度且計算量小;聲音定位用於物體超出視野之外或光線很暗時,視覺導航和定位失效的情況下,基於聲音的無方向性和時間分辨率高等優點,採用最大似然法、時空梯度法和MUSIC法等方法做到機器人的定位。

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