一种新的移动机器人动态避障方法 .pdf

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第２４卷第５期应用科学学报Ｖ０１．２４．Ｎｏ．５

２００６年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＳＣＩＥＮＣＥＳＳｅｐ．２００６

文章编号：０２５５—８２９７（２００６）０５—０５２５—０４

种新的移动机器人动态避障方法

一

段华，赵东标

（南京航空航天大学机电学院，江苏南京２１００１６）

摘要：提出了一种新颖、有效的移动机器人的动态避障方法．通过分析障碍物最大包围盒在机器人坐标系的位置

以及其相对于机器人的速度，得到障碍物与机器人可能发生碰撞的方位，然后使用基于速度改变最小原则和速度

改变最佳原则的第一和第二避障策略来完成机器人的动态避障．仿真结果表明，此方法能够使机器人在具有静态

和动态障碍物的复杂环境中安全避障．

关键词：移动机器人；动态障碍物；最大包围盒

中图分类号：ＴＰ２４２．６文献标志码：Ａ

ＮｅｗＯｂｓｔａｃｌｅＡｖｏｉｄａｎｃｅＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ

ＤＵＡＮＨｕａ，ＺＨＡＯＤｏｎｇ－ｂｉａｏ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ａｍａｘｉｍａｌｅｎｃａｓｉｎｇｂｏｘ

ａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｖｅｌｏｃｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｏｂｓｔａｃｌｅｓａｎｄｔｈｅｒｏｂｏｔａｒｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｌｌｉｓｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆ

ｌｅａｓｔｃｈａｎｇｅｓａｎｄｏｐｔｉｍａｌｃｈａｎｇｅｓｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙａｒｅｕｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｒｏｂｏｔ’Ｓｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔ；ｄｙｎａｍｉｃｏｂｓｔａｃｌｅ；ｍａｘｉｍａｌｅｎｃａｓｉｎｇｂｏｘ

能够在具有静态和动态障碍物的复杂环境中完场的概念和方法；陈华华等提出了一种基于神经

成局部在线避碰是移动机器人自主性的重要体现．网络和遗传算法的动态避障算法；张凤等提出了

许多学者就此类避碰问题作了深入的研究，并提出种在加速度空间基于相对坐标系的动态避障算

一

了一些方法．谢敬等在基于模糊逻辑的路径规划法．本文在