改进势场栅格法：移动机器人路径规划与运动控制关键策略

移动机器人运动模型是现代机器人技术中的核心内容，尤其是在路径规划与运动控制领域。该研究聚焦于河北工业大学硕士研究生路海峰的硕士学位论文，他的研究主题是"移动机器人路径规划与运动控制"。论文首先概述了移动机器人的发展历程，强调了在危险环境或人类难以触及区域的应用需求，以及关键技术如导航、多信息融合、定位和路径规划的重要性。 路径规划作为移动机器人研究的核心挑战，论文详细探讨了各种路径规划方法，如人工势场法和最小风险法，分析了它们的特点和当前的研究进展。针对人工势场法存在的局部最小点问题，作者提出了一种改进的势场栅格法，通过结合栅格法和启发式搜索算法，设计出一条无碰路径，通过模拟水的流动特性，有效避免局部最优陷阱。这种方法在U型、迷宫型和随机等多种复杂环境中进行了仿真验证，与传统方法进行了对比。 此外，论文还深入讨论了移动机器人的运动控制问题。作者构建了运动学模型，并利用滑模变结构控制技术进行路径跟踪控制。这种控制策略能够在实际操作中确保机器人精确地沿着预设路径移动。整个研究工作基于河北省科技厅科技支撑计划项目，表明了这项研究的实用性和先进性。 关键词包括移动机器人、势场法、栅格法、路径规划、跟踪控制和滑模变结构控制，这些都是论文中关键的技术手段和研究焦点。这篇论文提供了一个深入理解移动机器人运动模型和控制策略的框架，对于推动机器人技术在实际应用中的发展具有重要意义。