1。3 研究目的及意义 3

1。4 本文主要研究内容 3

第二章  自主式移动机器人的硬件系统 4

2。1 引言 4

2。2 移动机器人结构 4

2。3 底盘系统 5

2。3。1 底盘驱动 6

2。3。2 全方位轮 7

2。3。3 底盘主控 9

2。4 云台控制系统 9

2。4。1 云台驱动 9

2。4。2 视觉系统 12

2。5 本章小结 12

第三章  轮式移动机器人的运动学动力学研究 14

3。1 引言 14

3。2 运动学建模 14

3。2。1 移动机器人坐标系的建立 14

3。2。2 全向轮式移动机器人运动学模型 17

3。3 全向轮式移动机器人动力学模型 20

3。3。1 单个轮子动力学模型 20

3。3。2 全向轮式移动机器人整体动力学建模 23

3。4 本章小结 24

第四章  移动机器人路径规划研究及仿真 26

4。1 引言 26

4。2 移动机器人中的关键技术 26

4。2。1 导航技术 26

4。2。2 多传感器信息融合技术 26

4。2。3 人机交互技术 27

4。3 路径规划方法 27

4。4 基于蚁群算法的机器人路径规划 28

4。4。1 仿真软件的介绍 28

4。4。2 蚁群算法理论 28

4。4。3 仿真过程与结果分析 29

4。5本章小结 33

第五章  总结展望 34

致谢 35

明吉瑞 35

参考文献 36

附录 38

第一章  绪论

1。1 路径规划概述

路径规划就是依据某种准则，在所处的环境中找到从起点到终点的路径[1]。这条路径要达到能够避开障碍物、实现消耗最少时间或者能量的功能。但是由于环境经常是未知的、复杂的，所以进行路径规划的基础就是要感知周围复杂的环境。一般来说，通常将移动机器人的路径规划分为两个层面：一方面是应用于工业机器人、具有多自由度的关节机器手的空间路径规划；另一方面也就是本文主要研究内容：近来发展势头十分迅猛、研究前景非常广阔的移动机器人的运动路径规划。

路径规划问题被提出来后，立即就吸引了众多学者的眼球。经过国内外大量专家的潜心钻研后，已经取得了很大的突破：从基于几何构造的基本常用算法，到如今的智能化路径规划方法。虽然其中的艰辛是难以想象的，但是在众多学者的不懈努力下，路径规划的发展在一直在曲折中前进，为移动机器人进一步的实用化打下基础。