[发明专利]一种应用于智能机器人移动路径的计算方法在审

专利信息
申请号: 202110047987.2 申请日: 2021-01-14
公开(公告)号: CN112857390A 公开(公告)日: 2021-05-28
发明(设计)人: 吴倩楠 申请(专利权)人: 江苏智派战线智能科技有限公司
主分类号: G01C21/36 分类号: G01C21/36;G01C21/34
代理公司: 北京哌智科创知识产权代理事务所(普通合伙) 11745 代理人: 曾倩莹
地址: 212000 江苏省镇江市*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 应用于 智能 机器人 移动 路径 计算方法
【权利要求书】:

1.一种应用于智能机器人移动路径的计算方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1、选择工具软件,选取ROS作为系统,选取MATLAB作为设计和仿真工具,确定MATLAB和ROS的通信方案;

S2、分析ROS系统的两种成果展示,分别包括真实机器人和仿真机器人的成果,其中真实机器人的循环导航效果:必须先在rviz中使用Cycle_Goal给出导航点,再使用NavPanel给出循环次数和发起导航,使用NavPanel时输入循环次数后需要按下回车建(只能按一次),发起导航需要按回车键(只能按一次);自主巡墙建图效果:开启以后需要使用PublishPoint点四个点标出需要探索的范围,再在有地图的地方点最后一个点使探索树可行,点完五个点以后,需要使用2D Nav Goal开启自主探索;仿真机器人的循环导航效果包括av_demo效果:与先前的真实机器人不同,在仿真中,如果想完成一个完整的Nav,需要多个nav_demo,这是其中一个demo的展示效果图;

S3、对比现有路径移动算法,确定最终算法,通过对Dijkstra算法、Q-Learning算法、Bidirectional RRT/RRT Connect算法和RRT算法、Fuzzy算法、GA算法、potential算法和PRM算法的解析,得出最终计算方法:避免局部最优:设置系数,使得智能体有一定的概率采取最优行为,也有一定概率随即采取所有可采取的行动,将走过的路径纳入记忆库,避免小范围内的循环;

增加斜向运动:将斜向运动的奖励值设置为√2/2,取近似值0.707,可以避免出现如机器人先向左上方移动再向左下方移动而不选择直接向左移动两格的情况;

S4、确定地位算法:根据TOA原理:测量待定位节点MS(x,y)与发送端(xi,yi)的信号之间的到达时间,然后转换为距离,从而进行定位,三个基站到MS的距离分别为r1,r2,r3,以各自基站为圆心测量距离为半径,绘制三个圆,其交点即为MS的位置,当三个基站都是LOS基站时,一般可以根据最小二乘(LS)算法计算MS的估计位。

2.根据权利要求1所述的一种应用于智能机器人移动路径的计算方法,其特征在于:所述ROS是一个分布式的进程(也就是“节点”)框架,这些进程被封装在易于被分享和发布的程序包和功能包中;所述ROS同时可支持一种类似于代码储存库的联合系统,这个系统也可以实现工程的协作及发布,可以使一个工程的开发和实现从文件系统到用户接口完全独立决策(不受ROS限制),所有的工程都可以被ROS的基础工具整合在一起。

3.根据权利要求1所述的一种应用于智能机器人移动路径的计算方法,其特征在于:所述MATLAB(矩阵实验室)包括数值分析单元、数值和符号计算单元、工程与科学绘图单元、控制系统的设计与仿真单元、数字图像处理大院、数字信号处理单元、财务与金融工程单元。

4.根据权利要求1所述的一种应用于智能机器人移动路径的计算方法,其特征在于:所述MATLAB包括多种模块集和工具箱,用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码,其领域包括数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯和电力系统仿真。

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