摘 要:針對復雜環(huán)境下移動機器人的導航控制問題,提出了一種基于模糊邏輯推理的控制體系結構,設計了一種移動機器人的導航控制方案,為移動機器人在未知環(huán)境中的導航提出了一種新的思路。仿真結果表明,移動機器人能夠克服環(huán)境中的不確定性,可靠的完成復雜任務,該方法具有計算量小,效率高,魯棒性好等優(yōu)點。
關鍵字:模糊控制 移動機器人 導航控制 路徑規(guī)劃
1.引言
路徑規(guī)劃問題是指在有障礙物的工作環(huán)境中尋找一條恰當?shù)膹慕o定起點到終點的運動路徑,使機器人在運動過程中能安全、無碰撞地繞過所有的障礙物。移動機器人在復雜環(huán)境下行走的路徑規(guī)劃問題一直是一個沒能妥善解決的難題,目前移動機器人的路徑規(guī)劃問題可以歸納為兩種形式:環(huán)境信息預先知道的路徑規(guī)劃和不確定環(huán)境的路徑規(guī)劃。前者只適應于靜態(tài)環(huán)境,后者必須在線規(guī)劃。目前研究機器人路徑規(guī)劃的方法主要有人工勢場法,柵格法,模糊邏輯法等。人工勢場法因算法簡單,易于實時控制等優(yōu)點而得到廣泛應用,但存在局部極小問題。柵格法用柵格表示環(huán)境,但存在著環(huán)境分辨率與環(huán)境信息存儲量之間的矛盾,而且計算量大,限制了其使用范圍。
模糊邏輯法將模糊控制本身所具有的魯棒性與基于生理學的“感知—動作”行為結合起來,為移動機器人在復雜環(huán)境中的避障導航提出了新的思路。該方法避開了傳統(tǒng)算法中存在的對環(huán)境信息依賴性強等缺點,對處理復雜環(huán)境下的機器人路徑規(guī)劃問題,顯示了很大的優(yōu)越性和較強的實時性。[
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