使用A和DWA算法优化移动机器人动态避障策略的研究.docx

使用A和DWA算法优化移动机器人动态避障策略的研究

目录

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2.1移动机器人避障技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2.2A算法研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2.3DWA算法研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

二、移动机器人动态避障相关理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1移动机器人运动学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2障碍物感知与表示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.1感知方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2.2障碍物表示方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3动态避障问题描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.4A算法原理及改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.4.1A算法基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.4.2改进策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.5DWA算法原理及改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.5.1DWA算法基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.5.2改进策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

三、基于A和DWA算法的动态避障策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.1整体框架设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2A算法路径规划模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2.1状态空间表示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2.2路径搜索策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.3DWA算法局部避障模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.3.1速度采样策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3.2目标点选择机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.4A与DWA算法的融合策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.4.1信息交互方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.4.2协同工作机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

四、仿真实验与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.1仿真环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.2实验参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.3.1不同环境下的避障效果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．