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【word】行走机器人避障问题

[日期:2017-08-10] 来源:  作者: [字体: ]

机器人行走问题  下载:
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摘要

 

本文研究了机器人避障最短路径的问题。主要研究了在一个区域中存在四个障碍物,由出发点到达目标点以及由出发点经过途中的若干目标点到达最终目标点的两种情形。我们通过证明具有圆形限定区域的最短路径是由两部分组成的:一部分是平面上的自然最短路径(即直线段),另一部分是限定区域的部分边界,这两部分是相切的,互相连接的。依据这个结果,我们可以认为最短路径一定是由线和圆弧做组成,因此我们建立了线圆结构,这样无论路径多么复杂,我们都可以将路径划分为若干个这种线圆结构来求解。对于途中经过节点的再到达目标点的状况,我们采用了两种方案,一种是在拐点和节点都采用最小转弯半径的形式,另一种是适当扩大拐点处的转弯半径,使得机器人能够沿直线通过途中的目标点。然后建立了最优化模型对两种方案分别进行求解。

问题一,我们很容易分解成线圆结构来求解,然后把可能路径的最短路径采用穷举法列举出来,最终得出最短路径:

R A  最短路径为:70.5076

R B  最短路径为:107.9587

R C  最短路径为:102.0514

问题二,我们方案都进行优化,求得最终结果:

第一种方案最短路径为:156.471

第二种方案最短路径为:157.752

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