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Vol.
33
No.4
2007-08
华东理工大学学报(自然科学版)
Journal of East China University of Science and Technology
(Natural
Science Edition)
文章编号
:1006-3080(2007)04-0551-07
基于在线图搜索的移动机器人遍历运动规划
谢斌1.
2
刘士荣俞金寿
1
(1.华东理工大学自动化研究所,上海
200237;
2.
杭州电子科技大学自动化研究所,杭州
310018)
摘要:提出了用于移动机器人完全遍历运动规划的基于改进的
Node
Counting
在线图搜索方
法。通过扩大遍历时的局部搜索空间,加快了对移动机器人工作空间的搜索。该方法的搜索效率
明显优于
Node
Counting
。给出了仿真系统主要模块的设计,并采用
Java
语言编制相应的仿真程
序。仿真实验表明:基于改进的
Node
Counting
在线图搜索具有良好的追历性能,同时在遭到机器
人被"绑架"或信息素被破坏等情况时,算法仍具有较好的鲁棒性。
关键词:移动机器人;遍历运动;信息素;在线图搜索
中图分类号
:TP24
文献标识码
:A
Terrain Coverage Motion Planning of Mobile Robots ßased
on
Online Graph Search
XIE
Bin
1
•
2
,
LIU
Shi-rong
1
,
YU
]
in-shou
2
551
(1. Research Institute
of
Automation
,
East
China
University
of
Science
and
Tech
η
ology
,
Shanghai
200237 ,
China;
2.
Research
Institute
of
Automation
,
Hangzhou
Dianzi
University
,
Hangzhou
310018,
China)
Abstract:
An
online
graph
search
approach
based
on
an
improved
Node
Counting
is
presented
for
the
complete
terrain
coverage
motion
planning
of
mobile
robots.
The
proposed
method
speeds
up
the
search
in
the
work
space
of
a
mobile
robot
by
enlarging
the
local
search
space.
The
search
efficiency
of
the
proposed
method
is
superior
to
the
one
of
the
Node
Counting.
The
design
procedures
of
the
main
modules
of
the
simulation
system
are
given
,
and
it
is
implemented
using
Java
language.
Simulations
show
that
the
pro
posed
method
has
an
obviously
better
performance
,
and
it
still
has
good
robustness
if
the
robot
is
kidnapped
or
the
ph
巳
romones
are
erased.
Key
words:
mobile
robot;
cov
巳
rage
motion;
ph
巳
romone;
online
graph
search
遍历路径规划是一种在二维工作空间中特殊的
路径规划,指在满足某种性能指标最优或者准优的
前提下,寻找一条在设定区域内从始点到终点且经
过所有可达点的连续路径。在许多应用中,机器人
都需要采用遍历路径规划,如清洁机器人、草坪修剪
机、自主收割机、水下机器人、游泳池清洗、壁面清洗
收稿日期:
2006-09-07
机器人、自主地面矿藏探测器、军事上的自主排雷
等
[IJ
。研究完全遍历路径规划的方法主要有:近似
单元分解法
[2-6J
、半近似单元分解法
[7J
、精确单元分
解法
[8-9J
、基于行为的方法
[10J
等。
许多遍历方法需要获得全局信息,是一种离线的
规划。但在多数情况下,机器人无法获得任何环境的
基金项目·国家自然科学基金资助项目
(60675043)
;浙江省自然科学基金资助项目
(Y104560)
;杭州电子科技大学科研启动基金资助项目
(KYS09150543)
作者简介:谢
斌(1
982
寸,男,湖南长沙人,硕士,研究方向为智能机器人。
通讯联系人:刘士荣
.E-mail:liushirong@hdu.edu.cn