自适应阈值避障:激光测距仪驱动的移动机器人新策略

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"这篇文章介绍了一种新的移动机器人避障方法,该方法利用激光测距仪并基于自适应调节阈值的策略。针对传统向量场直方图(VFH)算法对阈值设置敏感的问题,该研究提出了一种新的算法。在给定一组阈值的情况下,算法会为每个阈值计算可行的行驶方向。然后,从所有接近目标方向的可行方向中选择最大阈值对应的方向作为机器人的参考行驶方向。通过比较当前行驶方向与参考行驶方向的偏差,并结合所选阈值的大小,来限制机器人的线速度,确保避障过程的安全性和平滑性。实验结果表明,当最大运行速度设定为0.8 m/s时,机器人能在平均速度0.61 m/s的情况下安全、平稳地穿过障碍区域。该方法主要应用于移动机器人避障,涉及到的技术包括激光测距、自适应阈值计算以及动态路径规划。" 本文详细探讨了移动机器人避障技术的一个创新解决方案,特别关注了阈值敏感问题。传统的VFH算法在处理避障时,其性能易受阈值设定的影响。为了解决这一问题,研究人员提出了一个基于激光测距仪的新算法。激光测距仪提供精确的距离数据,使得机器人能实时感知周围环境。 新算法的核心在于自适应阈值调节。在预设的一组阈值中,算法逐个应用这些阈值来寻找机器人可以行驶的各个方向。这些方向的确定是基于避障和导航目标的。随后,算法会选择所有接近目标方向中的最大阈值对应的行驶方向,作为机器人的参考路径,这样可以更有效地避开障碍物。 为了保证避障过程的平滑性和安全性,算法还考虑了当前行驶方向与参考行驶方向的偏差。根据这个偏差和选定的阈值,可以动态调整机器人的线速度。在实际测试中,该算法在ASR机器人上得到了验证,证明了其在最大速度限制下(0.8 m/s)仍能以0.61 m/s的平均速度顺利通过障碍区域,展示了良好的避障性能。 这项研究为移动机器人避障提供了新的思路,通过结合激光测距技术和自适应阈值控制,提高了避障算法的鲁棒性和实时性,对于未来智能机器人在复杂环境中的自主导航有着重要的实践意义。