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移動機器人室內未知環境探索和路徑規劃算法研究
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移動機器人室內未知環境探索和路徑規劃算法研究 版權信息
- ISBN：9787551736428
- 條形碼：9787551736428 ; 978-7-5517-3642-8
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：
移動機器人室內未知環境探索和路徑規劃算法研究 內容簡介
移動機器人在一個未知的環境中要完成某些具體的任務，例如未知環境下的編隊、覓食、搜索與救援、監督與監控、導航等，首先要對該環境進行探索，需要獲得一個全局地圖，然后規劃出一條*優路徑完成任務。因此，如何協調多機器人系統完成未知環境的探索任務和進行路徑規劃顯得尤為重要。 本書共7章內容，主要包括：緒論、全局地圖的拼接、基于情感和聚類的拍賣探索協調算法、基于情感和行走規則的拍賣探索任務協調算法、基于效益的多機器人避碰協調策略、基于改進RRT的多機器人探索算法、改進的A*和DWA融合的全局路徑規劃。 本書能較綜合和全面地涉及室內移動機器人在沒有獲得空間信息情況下執行任務時，如何獲得空間信息，以及在獲得了所需的空間信息后，如何規劃出一條*優路徑到達目標點，并以具體的任務為例進行說明。本書可供從事機器人探索未知環境方向的科研人員及高校教師和研究生學習參考。
移動機器人室內未知環境探索和路徑規劃算法研究 目錄
第1章 緒論
1.1 移動機器人探索未知環境的研究背景和意義
1.2 移動機器人探索算法的國內外研究現狀
1.2.1 全局地圖拼接算法的研究現狀
1.2.2 探索任務分配的協調算法的研究現狀
1.2.3 避免碰撞的協調算法的研究現狀
1.2.4 情感算法的研究進展
1.2.5 基于邊界的探索算法研究進展
1.2.6 基于快速探索隨機樹的探索算法研究進展
1.2.7 基于A*的探索算法研究進展
1.2.8 基于DWA的探索算法研究進展
1.2.9 其他探索算法
1.3 探索協調算法中存在的若干問題
1.3.1 全局地圖拼接算法中出現的探索效率低的問題
1.3.2 探索任務協調分配算法中存在的問題
1.3.3 探索過程中的碰撞問題
1.3.4 RRT探索算法的探索效率問題
1.3.5 A*和DWA算法可以改進的方面
1.3.6 移動機器人探索未知環境的發展趨勢
1.4 本書的主要內容和結構
第2章 全局地圖的拼接
2.1 引言
2.2 機器人的定位
2.3 地圖的表示方法
2.3.1 度量地圖
2.3.2 拓撲地圖
2.3.3 混合地圖
2.4 基于簽名向量和路標的子地圖匹配算法
2.4.1 基于簽名向量的子地圖匹配
2.4.2 匹配算法的改進
2.4.3 共享路徑的處理
2.4.4 算例說明
2.5 基于地圖集的全局地圖拼接算法
2.5.1 簽名向量重復探索的避免
2.5.2 拓撲節點在不同坐標系間的轉換
2.5.3 基于地圖集的地圖拼接算法示例
2.5.4 仿真實驗及結果分析
2.6 本章小結
第3章 基于情感和聚類的拍賣探索任務協調算法
3.1 引言
3.2 多機器人探索未知環境任務的性質
3.2.1 動態任務和靜態任務
3.2.2 緊耦合任務和松耦合任務
3.3 機器人的體系結構及配備的傳感器
3.3.1 單機器人的體系結構
3.3.2 多機器人的體系結構
3.3.3 機器人配備的傳感器
3.4 拍賣
3.4.1 單項拍賣和組合拍賣
3.4.2 集中拍賣和分散拍賣
3.5 基于情感和拍賣的多機器人協調算法
3.5.1 拍賣算法中影響探索效率的情況
3.5.2 基于情感和拍賣的協調算法
3.5.3 仿真實驗與分析
3.6 基于情感和聚類的拍賣探索任務協調算法
3.6.1 未被探索孤島的定義
3.6.2 兩種低效率的探索情況
3.6.3 非*優目標的選擇
3.6.4 改進的單回路聚類計算目標點的探索回報
3.6.5 基于情感和聚類的拍賣探索任務協調算法
3.6.6 仿真實驗及結果分析
3.7 實驗驗證
3.8 預估牛耕路徑行走時間改進探索策略
3.8.1 牛耕路徑方向的選擇問題
3.8.2 標的的計算
3.8.3 FIBA'ESBC算法流程
3.8.4 .仿真實驗及結果分析
3.9 本章小結
第4章 基于情感和行走規則的拍賣探索任務協調算法
4.1 引言
4.2 考慮通信受限的多機器人探索任務協調算法
4.2.1 目標單元格的選擇
4.2.2 分布式拍賣算法
4.2.3 仿真實驗
4.3 基于行走規則的拍賣探索協調算法
4.4 基于情感和行走規則的拍賣探索任務協調算法
4.4.1 情感模型
4.4.2 情感狀態的生成
4.4.3 機器人具體的執行過程與情感狀態的關系
4.4.4 仿真實驗及結果分析
4.5 本章小結
第5章 基于效益的多機器人避碰協調策略
5.1 引言
5.2 拍賣與線性規劃相結合的探索任務分配策略
5.2.1 基于緦}生規劃的機器人探索任務分配策略
5.2.2 示例說明
5.3 基于效益的多機器人避碰協調策略
5.4 .仿真示例及結果分析
5.5 本章小結
第6章 基于改進RRT的多機器人探索算法
6.1 基于ROS的RRT多機器人探索平臺搭建
6.1.1 機器人探索平臺技術框架
6.1.2 多機器人邊界探索模塊
6.1.3 多機器人邊界探索平臺可行性實驗
6.2 基于動態步長機制的局部邊界探索算法
6.2.1 基于RRT算法的局部邊界探索算法
6.2.2 基于動態步長的RRT局部探索算法設計
6.2.3 基于動態步長的RRT局部邊界探索算法仿真實驗
6.3 基于改進人工魚群的RRT全局邊界探索算法
6.3.1 RRT全局邊界探索算法
6.3.2 人工魚群算法優化策略
6.3.3 改進人工魚群優化的RRT全局邊界探索算法流程
6.3.4 基于改進人工魚群的全局邊界探索模塊仿真實驗
6.4 本章小結
第7章 改進的A*和DWA融合的全局路徑規劃
7.1 A算法的改進
7.1.1 距離表示
7.1.2 A*算法搜索流程
7.1.3 改進A*算法
7.1.4 綜合改進算法仿真對比實驗
7.2 融合改進A*和DWA算法
7.2.1 動態窗口法
7.2.2 融合改進A與DWA算法
7.2.3 自適應權重系數實驗分析
7.2.4 動態障礙物下的仿真實驗
7.3 基于ROS的改進A*和DWA融合算法的實驗
7.4 本章小結
參考文獻
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