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改进人工势场法的仓储机器人在动态环境下的自主导航系统研究

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简介：
本研究旨在优化人工势场法，提升仓储机器人在复杂、变化环境中的自主导航能力，以实现更高效、灵活和安全的操作。 为了应对仓储机器人在全动态环境中的自主导航挑战，在分析了现有的自主导航技术后建立了机器人与动态障碍物的数学模型，并搭建了一个以二维激光雷达为主的感知平台。我们提出了一种改进的人工势场法，通过引入相对速度和加速度因素对传统人工势场方法进行了优化，使机器人能够在复杂的全动态环境中实现自主移动。 设计了两种测试环境：一种是没有障碍物的情况；另一种是存在多个动态障碍物的场景。仿真结果表明，在应用改进后的人工势场算法进行路径规划时，可以高效地避开动态障碍物并追踪目标，并且所生成的运动轨迹十分平滑。

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  • 改进人工势场法的仓储机器人在动态环境下的自主导航系统研究
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    本研究旨在优化人工势场法，提升仓储机器人在复杂、变化环境中的自主导航能力，以实现更高效、灵活和安全的操作。 为了应对仓储机器人在全动态环境中的自主导航挑战，在分析了现有的自主导航技术后建立了机器人与动态障碍物的数学模型，并搭建了一个以二维激光雷达为主的感知平台。我们提出了一种改进的人工势场法，通过引入相对速度和加速度因素对传统人工势场方法进行了优化，使机器人能够在复杂的全动态环境中实现自主移动。 设计了两种测试环境：一种是没有障碍物的情况；另一种是存在多个动态障碍物的场景。仿真结果表明，在应用改进后的人工势场算法进行路径规划时，可以高效地避开动态障碍物并追踪目标，并且所生成的运动轨迹十分平滑。
     
  • 改进人工势场法的路径规划研究——人工势场避障论文集
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    本书为一本关于人工势场法在机器人路径规划中应用的研究论文集，重点探讨了如何改进传统的人工势场方法以提高其在复杂环境中的避障性能。 我从校园网下载了10篇关于人工势场法及其改进在路径规划与机器人轨迹规划方面的优秀硕士和博士论文。这些文章涵盖了如何优化传统的人工势场方法以提高其避障性能的研究成果。
     
  • 基于人工势场方法的多移动机器人协作研究
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    本研究探讨了利用人工势场理论实现多移动机器人的协调与路径规划问题，旨在提高系统效率和稳定性。通过算法优化，解决了传统方法中的局部极小值、碰撞等问题。 近年来，多移动机器人协调控制问题逐渐成为机器人学中的研究热点之一。在众多的研究方法中，人工势场法是应用最广泛的方法之一。该方法通过物理学中的势场概念来建立机器人之间的以及与外界环境的联系，用于解决局部路径规划和避障、多机器人协同编队等问题。这种方法的优点在于计算简洁且实时性强。 本论文将从单移动机器人的控制及移动机器人群体行为两个层次对多移动机器人的运动协同控制问题进行研究。
     
  • Matlab环境下的人工势场法仿真程序
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    本作品为基于MATLAB环境开发的人工势场算法仿真软件。通过编程实现移动机器人路径规划与避障功能，适用于科研和教育领域。 在Matlab2016中调试通过的是网上流传的人工势场法的一个修改版本。我对于网上的各种版本感到无奈，因为连基本的计算arccos和arctan都容易出错。经过我的修改后，程序可以较好地到达目标点。但由于我个人水平有限，可能还存在一些问题，欢迎大家批评指正！
     
  • 改进的人工势场避撞方法
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    本研究提出了一种改进的人工势场法，有效解决了移动机器人路径规划中的碰撞问题，增强了算法在复杂环境下的适应性和稳定性。 我在论坛上找到了一些关于MATLAB人工势场法的程序，但发现其中存在不少问题，如目标不可达、角度计算错误等。基于这些基础程序进行了改进，使机器人能够更有效地到达目标点，并减少了震荡现象。然而，目前仍会偶尔出现几次震荡情况。希望有经验丰富的开发者能继续完善这个项目。 该代码同样可以用C语言编写，在进行机器人路径规划或避障时具有很高的参考价值。
     
  • Test_动态人工势场_动态障碍物_路径规划的人工势场法.zip
    优质
    本资源提供了一种改进的人工势场算法，适用于存在移动障碍物的环境下的路径规划问题。通过引入动态人工势场模型，有效解决了传统方法在处理动态障碍物时的局限性。 Test_人工势场动态_动态障碍物_动态人工势场_路径规划动态障碍物_人工势场法.zip
     
  • 在ROS中启动自主机器人仿真 - 第5步：实现机器人的自主导航
    优质
    本教程详细介绍如何在ROS环境中为自主机器人实现路径规划与避障功能，使其实现真正的自主导航。 我们继续使用gmapping进行地图构建。gmapping是ROS自带的地图构建工具包，它利用激光数据和里程计的数据来生成二维地图。 为了实现已知机器人的定位功能，我们将采用amcl（自适应蒙特卡洛定位）。amcl是一个用于机器人在二维环境中概率定位的系统，在已知地图的情况下，通过粒子滤波跟踪机器人的位姿。ROS中的amcl节点订阅激光数据（sensor_msgs/LaserScan）和地图数据（nav_msgs/OccupancyGrid），从而得到机器人的估计位置姿态。
     
  • 改进的人工势场法版本.rar_人工势场法_势函数_避碰_优化版
    优质
    本资源提供一种改进的人工势场法版本，旨在解决传统方法中的局限性。该版本通过优化势函数设计和避碰策略，提高算法的稳定性和效率，适用于路径规划等场景。 人工势场法的改进版本能够在静态环境下实现避碰操作，并通过优化势场函数有效缓解了目标不可达的问题。
     
  • 三维环境中的人工势场法避障
    优质
    本文探讨了在三维空间中应用人工势场算法进行自主移动机器人路径规划和动态避障的方法与技术，旨在提高避障效率及安全性。 人工势场法三维路径规划的MATLAB程序是基于网上传播较广的二维人工势场路径规划代码进行改动的，但效果一般。有时间的话还会继续改进。
     
  • 关于MATLAB环境下机器人逆运动学的研究
    优质
    本研究聚焦于在MATLAB环境中开展机器人逆运动学问题探讨与算法实现，旨在提高机器人路径规划和操作控制精度。 基于MATLAB的机器人逆运动学研究探讨了如何利用该软件平台进行复杂机械臂系统的逆向动力学分析与计算，旨在优化机器人的动作路径规划及提高其操作精度。通过深入探究相关算法和技术细节，本项目为工程实践提供了有效的解决方案和理论支撑。