基于超聲波傳感器的移動(dòng)機(jī)器人避障算法研究.pdf

1、　　環(huán)境信息的描述是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主式導(dǎo)航的算法基礎(chǔ)。現(xiàn)在對(duì)環(huán)境信息的建模有多種，但其中比較成功的一種方法就是由密歇根大學(xué)J.Borenstein和Y.Koren提出的矢量場(chǎng)直方圖(VectorFieldHistogram，VFH)。不過(guò)，隨著該算法的廣泛應(yīng)用，其缺點(diǎn)也暴露出來(lái)。VFH方法未能很好地解決柵格方法存在的環(huán)境分辨率和環(huán)境信息存儲(chǔ)量的矛盾，它把機(jī)器人當(dāng)作一個(gè)點(diǎn)來(lái)處理，沒(méi)有考慮機(jī)器人的寬度、動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，這使得機(jī)器人實(shí)際上較

2、難完成VFH算法計(jì)算出來(lái)的預(yù)定軌線，所以后來(lái)又有了它的改進(jìn)算法VFH+和VFH*。然而，不論是VFH最老的版本，還是最新的改進(jìn)版本，在第一層中都是以機(jī)器人能夠保持連續(xù)運(yùn)動(dòng)為前提并認(rèn)為超聲波的能量主要集中在聲納的軸線上，只考慮聲納中心軸上的柵格單元。本論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種聲納模型由于過(guò)于簡(jiǎn)化，也帶來(lái)了環(huán)境信息提取和利用的一些問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本論文充分考慮聲納傳播的能量分布特性，并結(jié)合高斯概率分布場(chǎng)理論(GaussianP.D.F