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摘要：本文要解决机器人避障行走的最短路径和最短时问问题．主要研究了在一个区域中有12个不同形状的小区域是机器人不能与之发生碰撞的障碍物,机器人从区域中的0点出发避开各种障碍物到达最终目标点的最短路径和最短时问数学模型．我们对问题1采用初等数学中的解析几何和三角函数知识,建立基本线圆结构求路径的数学模型,分内公切线、外公切线和经过定点的动圆三种情形讨论,对动圆我们采用将圆形障碍物的半径增加r,或把切线转角用由定圆心到定点连线的夹角近似代替,都分解为基本线圆结构数学模型来求解,用穷举法结合matlab编程算出可能的走法的总路径的最小值．对问题2我们采用建立时间与行走转弯半径的数学模型,用搜索法结合matlab编程,求出最短时间．结果是：㈣的最短路径为471．0372．D→B的最短路径为858．6000．O→C的最短路径为1093．7000．O→A→B→C→O的最短路径为2783．7000O→A．的最短时间为94．5649． 相似文献
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研究机器人避障最短路径的问题.要求在一个区域中存在十二个障碍物,由出发点到达目标点以及由出发点经过途中的若干目标点到达最终目标点的最短路径.我们通过证明具有圆形限定区域的最短路径是由两部分组成的:一部分是平面上的自然最短路径(即直线段),另一部分是限定区域的部分边界(即圆弧),这两部分是相切的,互相连接的.依据这个结果,根据线性规划知识设定机器人的行走路径为目标函数,将所设变量的变化范围作为约束条件,最后用Lingo(11.0)软件求得目标函数的最小值,使得机器人沿最短路径到达目标点.建立了最优化模型,最短路径依次如下:O→A最短路径为:470.3636O→B最短路径为:853.1174O→C最短路径为:1092.8224O→A→B→C→O最短路径:2714.3069O→A最短时间为:96.01764 相似文献
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本文研究了机器人避障行走的最短路径及行走用时最少的路径问题。主要研究了O→A,O→A→B→C→O两种路线,通过分析得知各路线最短路径是由两部分组成的:一部分是平面上的直线段,另一部分是限定区域(圆形)的部分弧线段,其中机器人行走的直线和弧线是相切的。为得到避障最短路径,首先应用CAD能得到机器人到达目的地的所有路线,并利用CAD软件读出可行走的直线路程和弧线路程的数据。然后建立最短路径的0-1规划模型,利用lingo软件求解选出最短的路线,并通过CAD读出最短路线上每段直线段或弧线段的起点,终点和圆心坐标,具体结果见附录1.然后通过建立优化模型,并用lingo进行求解,得到O→A的最短距离为477.69,O→A→B→C→O的最短距离为2734.19. 相似文献
4.
孙忠民 《潍坊教育学院学报》2013,26(1):89-93
讨论机器人避障最短距离路径和最短时间路径,即最短线路问题。利用有向图、线圆结构和二元函数极值,借助matlab软件,分别建立机器人避障最短距离路径和最短时间路径的数学模型,求出具体条件下的最短距离路径和最短时间路径。 相似文献
5.
张蓉 《天津职业院校联合学报》2015,(2):47-52
本文针对机器人避障的最短路径和最短时间路径问题建立优化模型,主要研究机器人行走过程中如何避开障碍物到达目标点的最短路径及最短时间路径。经分析可得,最短路径一定是由线和圆弧组成的。为方便计算,把较长的路径拆分为较简单的线圆结构图。依据这种方法,无论多复杂的路径图都可以拆分为这种相对简单的线圆结构来求解。对于最短路径问题,可通过穷举法找出可行路径,再用AutoCAD作出精确的路径图选出相对较短的路径,并利用Mathematic计算出路径长度,经计算可得机器人路障的最短路程。对于最短时间问题,由于转弯的半径和弧的圆心是未知的,路径是无法确定的,所以建立了非线性规划的优化模型,用LINGO软件求解得到。 相似文献
6.
王新成 《温州职业技术学院学报》2014,(1):54-56
在存在障碍物的平面场景中,规划机器人由出发点到达目标点的最短路径和最短时间路径,可大大提高机器人的工作效率.机器人通过障碍物区域的部分边界,在线圆相切的情形下,建立机器人避障的最短路径和最短时间路径的规划模型,并采用Mathematcia7.0数学软件可得到机器人避障问题的最优解. 相似文献
7.
陈恩水 《南通职业大学学报》2013,(3):53-57
研究机器人避障行走问题,即在一个区域中存在多个障碍物,由出发点到不同的终点,根据机器人的运动特点精确设计最短路径或最短时间的路径。建立了一次避障最短路长模型,得到路径长度和切点坐标的计算公式;提供了将多次避障转化为一次避障的方法以及路径选择的一般过程。针对4个不同特性的最短路径问题实施计算,给出了数值结果;针对1个最短时间路径问题,建立了时间优化模型。并运用MATLAB获得数值结果。 相似文献
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9.
朱丽强 《数理化学习(高中版)》2006,(20)
在高三模拟练习中,我们经常会遇到下面一组平面向量的习题:1.O是平面内一定点,A、B、C是平面内不共线的三个定点,动点P满足OP→=OA→ λ(AB→ AC→),λ∈[0, ∞),则P的轨迹一定通过△ABC的()(A)外心(B)内心(C)重心(D)垂心2.O是平面内一定点,A、B、C是平面内不共线的三个定点,动 相似文献