自主式移动机器人路径规划研究及软件仿真实现

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关的法律责任。本人签名：么狍叠丝垂．关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读

2、学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：堑堑垒垒整．导师签名：日期丝么主么日期型：兰：!多二摘要随着计算机技术、自动化控制技术和传感器技术等其它相关技术的发展，移动机器人研究已经成为人工智能研究的重点。其中，路径规划是智能移动机器人研究领域中的关键问题之一，也是当今移动机器人研

3、究的热点。本文把一种基于滚动窗口的快速扩展随机树(RRT)算法，应用在某3D仿真软件之上，使得该移动机器人在虚拟环境中能够实现最优路径规划。论文介绍了移动机器人以及移动机器人路径规划的发展现状，阐明了路径规划问题研究的理论意义和工程实用价值；在对机器人的运动控制原理进行分析的基础上，以某轮式移动机器人为研究对象，为其建立其运动学数学模型。在分析RRT算法现存问题的基础之上，提出并详述了一种新的基于滚动窗口的启发式RRT算法，命名为WHRRT算法。该算法充分利用了机器人在行进过程中探测到的局部信息进行实时规划，以反复多次的局部规划代替一次性完成的全局规划，使规划出来的路径更为合理。根

4、据上述WHRRT算法在利用C撑和DirexctX9搭建的一个简仿真系统平台上模拟了算法的具体实现，验证算法的有效性。．关键词：路径规划快速扩展随机树滚动窗口AbstractWiththedevelopmentofcomputertechnology,automaticcontroltechnologyandsen_sortechnologyandotherrelatedtechnologies，mobilerobotresearchhasbecomethefocusofresearchinartificialintelligence．AmongtheresearchofinteUi

5、gentmobilerobotreseal'cllbpathplanningisoneofthekeyissuesandhasbecomeoneofthehotspotsoftoday'smobileroboticsresearch．Inthispaper,rapidly--exploringrandomtree(RRT)algorithmbasedonrollingwindows，isapplicatedtodevelopanautonomousmobilerobotsimulationsoft'ware,bywhichsimulatedmobilerobotCallachiev

6、eoptimalpathplanninginavirtualenvironment．．Inthisthesis，thedevelopmentstatusofthemobilerobotsanditspathplanningisintroduced,andthetheoreticalandpracticalvalueofthepathplanningiselaborated．Onthebasisofanalysisoftherobotmotioncontroltheory,anidealkinematicsmodelofawheeledmobilerobotwasestablishe

7、d．BaseontheRRTalgorithmexistingproblems，anewheuristicRRTalgorithmbasedonrollingwindowcalledWHRRTalgorithmWereintroducedindetail．ThisalgorithmmakesfullUSeoflocalinformationdetectedduringtherunningofrobottoplanpathinareal-timeway．Thewaypl