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未知环境下移动机器人基于行为的控制方法研究

作　者: 侯春明
导　师: 李元春
学　校: 吉林大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 月球车行为控制模糊控制运动规划仲裁机制融合机制月球车代理体
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 252次
引　用: 2次
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内容摘要

月球车是一种复杂的地形探测移动机器人。月球车作为宇航员登陆的先行者,对月球的探测和研究具有重要意义,因此世界上各个发达国家都投入了较大的科研力量来研制自己的行星探测车。本文针对月球车运行于非结构化环境的特点,在行为控制观点的基础上,应用模糊控制的方法,从行为的控制体系结构入手,重点对月球车基本行为的设计和基于行为的月球车运动规划策略进行了研究,分别提出和设计了基于行为的仲裁机制和融合机制的两种导航方法,并给出了相应的仿真结果用以验证算法的有效性。然后在完成仿真的同时在MATLAB环境下设计了GUI仿真演示界面,完成了程序的封装,实现了在二维环境下基于月球车代理体运动规划的初步人机交互。

全文目录

第一章绪论  7-22
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外月球探测技术的发展现状  8-11
    1.2.1 月球探测任务对月球车的基本要求  8-9
    1.2.2 国外发展现状  9-10
    1.2.3 中国发展现状  10-11
  1.3 机器人运动规划与路径规划相关理论及研究状况  11-20
    1.3.1 基于行为的智能控制方法研究现状  11-17
    1.3.2 其他路径规划及运动规划方法研究现状  17-20
  1.4 本论文主要工作及章节安排  20-22
第二章基于行为代理体的月球车控制体系结构  22-30
  2.1 引言  22
  2.2 月球车的控制方法和体系结构  22-25
    2.2.1 基于认识模型的分层递阶式控制体系结构  23-24
    2.2.2 基于行为的控制方法  24-25
  2.3 基于行为月球车代理体的体系结构设计  25-27
  2.4 月球车代理体  27-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章月球车代理体的基本行为设计  30-45
  3.1 引言  30
  3.2 模糊控制概述  30-34
    3.2.1 模糊逻辑控制系统组成  31-32
    3.2.2 模糊逻辑控制器的设计  32-34
  3.3 基本行为的设计及仿真  34-44
    3.3.1 目标趋向行为  35-38
    3.3.2 应激避障行为  38-41
    3.3.3 沿障碍边缘行走行为  41-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章基于行为的月球车导航策略及其实现  45-58
  4.1 引言  45
  4.2 基于包容式混合结构的路径规划  45-49
    4.2.1 基于包容式结构的混合控制体系结构  46-47
    4.2.2 基于混合结构体系的仿真研究  47-49
  4.3 基于模糊融合的路径规划  49-54
    4.3.1 基于融合机制控制器的设计  49-53
    4.3.2 基于模糊融合机制的仿真研究  53-54
  4.4 可行路径的性能评价  54-56
  4.5 本章小结  56-58
第五章用户接口界面设计  58-65
  5.1 引言  58
  5.2 基于MATLAB的仿真演示平台设计  58-64
    5.2.1 菜单项的编写  58-62
    5.2.2 控件的创建  62-64
  5.3 本章小结  64-65
第六章结束语  65-67
参考文献  67-71
摘要  71-74
ABSTRACT  74-77
致谢  77

未知环境下移动机器人基于行为的控制方法研究

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