基于向量场直方图的移动机器人避障方法研究.doc
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基于向量场直方图的移动机器人避障方法研究本科毕业设计(论文)题目:(中文)基于向量场直方图的移动机器人避障方法研究(英文)STUDYOFOBSTACLEAVOIDANCEFORTHEMOBILEROBOTBASEDONVECTORFIELDHISTOGRAM诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《基于向量场直方图的移动机器人避障方法研究》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。承诺人(签名):年月日摘要【摘要】移动机器人广泛应用于工业生产加工制造中,尤其在危险和恶劣的环境中可以用机器人代替人工操作减少损失。避障技术在移动机器人的发展中起着至关重要的作用,避障方法有很多种,本文是基于向量场直方图的移动机器人避障方法。由于传统的向量场直方图法在给定值太大或太小时都无法安全避障,本文在此基础上,利用激光测距仪所或得的数据首先确定一个可以安全行驶的范围,然后通过算法自动的改变给定值的大小,最终选择最优给定值,通过差分驱动控制使机器人安全避障。并在RoboticStudio仿真系统中建立场景和编程来实现。【关键词】移动机器人;激光测距仪;向量场直方图;差分驱动;避障STUDYOFOBSTACLEAVOIDANCEFORTHEMOBILEROBOTBASEDONVECTORFIELDHISTOGRAMAbstract【ABSTRACT】Mobilerobotsarewidelyusedinindustrialproductionandmanufacturing,especiallyindangerousandharshenvironmentstheycanreplacemanualoperationstoreducelosses.Obstacleavoidancetechnologyplaysavitalroleinthedevelopmentofmobilerobot,Therearemanywaysaboutobstacleavoidance,thisarticleistheobstacleavoidancemethodformobilerobotbasedonthevectorfieldhistogram.Ifthegivenvalueistoolargeortoosmalltherobotcannotgothroughobstaclessafelyusingtraditionalvectorfieldhistogrammethod.BasingontheVFH,firstly,determiningarangeofsafedrivingusethedatafromlaserrangefinders.Thenchangingthegivenvalueautomaticallyandchoosingtheoptimalvalue,finallyusingthedifferentialdrivecontrolmethodmaketherobotavoidobstaclessuccessfully.AndmakeitcometureintheRoboticStudiosimulatedsystem.【KEYWORDS】mobilerobot;LRF;VFH;differentialdrive;obstacleavoidance目录TOC\o"1-3"\u摘要PAGEREF_Toc322037799\h2AbstractPAGEREF_Toc322037800\h31概论PAGEREF_Toc322037801\h51.1课题的目的和意义PAGEREF_Toc322037802\h51.2课题的主要研究内容PAGEREF_Toc322037803\h52移动机器人避障的基本原理PAGEREF_Toc322037804\h62.1激光测距仪LMS200基本工作原理PAGEREF_Toc322037805\h62.2向量场直方图法PAGEREF_Toc322037806\h72.3差分驱动法PAGEREF_Toc322037807\h92.4MicrosoftRoboticsDeveloperStudioPAGEREF_Toc322037808\h103基于VFH的避障算法PAGEREF_Toc322037809\h113.1算法流程图PAGEREF_Toc322037810\h113.2求机器人可以安全通过的所有范