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《机器人》 2005年06期
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未知环境中移动机器人实时导航与避障的分层模糊控制

李保国  宗光华  
【摘要】:为了解决单模糊控制器的“规则库爆炸”问题,设计了一种分层的模糊控制器,用于指导移动机器人通过未知环境到达指定的目标点.控制器根据8个超声传感器的信息和目标相对于机器人的方位确定机器人的运动.首先,每个超声传感器的信息被输入到危险度模糊控制器(DFC)中,产生关于周围环境中障碍物危险度的模糊向量.这些模糊向量经过融合与归一化处理后分别输入到上层的速度模糊控制器(VFC)和角速度模糊控制器(RFC)的推理机中.VFC根据目标的距离和障碍物的危险度控制机器人的前进速度.RFC根据目标的方向和障碍物的危险度控制机器人的转向,并采用最大隶属度法的反模糊化策略解决“对称不确定”问题.仿真与实验结果证明了所设计的模糊控制器简单而有效.

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李舜酩;沈峘;鲍庆勇;;未知环境下基于行为控制的智能车辆路径规划研究[J];传感器与微系统;2010年04期
2 孙大勇;苏庆宇;;井下机器人路径规划中的模糊逻辑控制算法[J];电气技术;2007年03期
3 吴海彬;林宜;;基于改进Voronoi图的移动机器人在线路径规划[J];中国工程机械学报;2007年01期
4 姚旗;杨洋;张斗南;;基于传感器的两栖机器人环境感知系统研究[J];机电工程;2008年02期
5 占日新;李舜酩;尚伟燕;;基于模糊模式识别的月球车避障行为研究[J];计算技术与自动化;2008年01期
6 曾碧;杨宜民;;动态环境下基于蚁群算法的实时路径规划方法[J];计算机应用研究;2010年03期
7 沈凌;喻洪流;吴伟国;;冗余度机械手回避多边形窗口障碍的方法及仿真[J];机械设计;2008年03期
8 任伟建;王飞;吕微;;分层模糊控制的移动机器人路径规划[J];科学技术与工程;2010年10期
9 雷小康;刘明雍;闫茂德;李闻白;;一种移动机器人的禁忌搜索自主导航算法[J];控制与决策;2011年09期
10 张志勇;何东健;鲁添福;;采摘机器人模糊油门行走控制器设计[J];农机化研究;2012年11期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 朱丽娜;二维稳态传热系统的模糊反演及其应用[D];重庆大学;2011年
2 雷艳敏;多机器人系统的动态路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 祖丽楠;多机器人系统自主协作控制与强化学习研究[D];吉林大学;2006年
4 王春生;铅锌烧结配料过程的智能集成建模与优化控制策略研究[D];中南大学;2008年
5 蒋林;全方位移动操作机器人及其运动规划与导航研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 方海涛;基于RTAI的多关节式月球车运动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 徐辰华;铅锌烧结过程状态智能预测与优化控制策略[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑兆瑛;移动机器人自主续能控制方法研究[D];东北电力大学;2011年
2 宋颖丽;基于行为的移动机器人局部路径规划方法研究[D];山东理工大学;2011年
3 刘玉东;室内环境下的机器人自主导航研究[D];长安大学;2011年
4 许舟洲;基于多源信息融合算法的巴士快速公交导航系统仿真研究[D];重庆交通大学;2011年
5 于国英;农业AGV视觉导航参数提取与轨迹控制的研究[D];江苏大学;2006年
6 吴立珍;ALV超声测障技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 余炎峰;基于免疫遗传算法的移动机器人全局路径规划[D];合肥工业大学;2007年
8 占日新;基于模糊控制的星球探测器驱动系统避障研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 郑效光;非完整约束条件下移动机器人路径规划[D];大连理工大学;2008年
10 雷小康;未知环境下移动机器人实时路径规划算法研究[D];长安大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 洪鑫,盛珣华;移动机器人路径跟踪模糊整定的比例微分控制[J];北方交通大学学报;2004年05期
2 王京起,陈慧岩;陆地自主车辆研究概况[J];车辆与动力技术;2002年04期
3 刘满禄;张华;王姮;胡天链;;基于模糊控制器的移动机器人导航[J];兵工自动化;2009年06期
4 王普凯,毕小平,李海军;基于随机方向法与车辆原地起步加速过程模拟的变速箱挡比优化模型[J];兵工学报;2005年03期
5 蔡轶珩;逐次逼近线性规划法─—一种评定形状误差的新方法[J];北京工业大学学报;1999年03期
6 孙汉旭,肖爱平,贾庆轩,王亮清;二驱动球形机器人的全方位运动特性分析[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
7 白铭珍;吴淮宁;;不确定非线性主动容错控制系统模糊控制设计[J];北京航空航天大学学报;2008年06期
8 王旭东;姚曼;尹合壁;郭亮亮;刘晓;于艳;;神经元网络应用于圆坯连铸结晶器传热计算[J];北京科技大学学报;2008年02期
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10 苏治宝,陆际联;用模糊逻辑法对移动机器人进行路径规划的研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈明霞;自主行走农业机器人视觉导航信息处理技术研究[D];南京农业大学;2001年
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6 李刚俊;基于虚拟现实的冗余度机器人运动规划及仿真研究[D];西南交通大学;2001年
7 徐昕;增强学习及其在移动机器人导航与控制中的应用研究[D];国防科学技术大学;2002年
8 李晓磊;一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D];浙江大学;2003年
9 杜歆;用于导航的立体视觉系统[D];浙江大学;2003年
10 周俊;农用轮式移动机器人视觉导航系统的研究[D];南京农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋文萍;膜式水冷壁传热边界条件反演[D];重庆大学;2011年
2 苏连成;基于多移动机器人协作的任务规划及定位方法研究[D];山东科技大学;2003年
3 闫振杰;智能机器人视觉伺服系统研究[D];西安理工大学;2004年
4 于秀芬;轮式移动机器人视觉定位与目标跟踪研究[D];南京航空航天大学;2004年
5 李江抒;多移动机器人路径规划算法与导航系统研究[D];吉林大学;2004年
6 冯申珅;吸尘机器人非结构环境下自主路径规划方法的研究[D];浙江大学;2004年
7 刘权;移动机器人的跟踪控制与避障规划[D];南京理工大学;2003年
8 徐志晖;基于无线网络的远程控制平台研究与实现[D];南京航空航天大学;2005年
9 刘金芳;分布式实时仿真实验系统开发与多移动机器人规划算法研究[D];吉林大学;2005年
10 孙明明;超声导航移动机器人关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温瑞;王航宇;谢君;;一种移动机器人路径规划方法[J];兵工自动化;2009年12期
2 齐新社;李国;黄瑞平;陈诚;;搜索路径的优化设计模型[J];纯粹数学与应用数学;2011年03期
3 白金柯;陈立家;金何;陈瑞霞;毛海涛;;动态未知环境下一种新的机器人路径规划方法[J];传感器与微系统;2011年10期
4 李锋源;许艳萍;王武;;多策略蚁群算法求解机器人路径规划[J];福州大学学报(自然科学版);2011年03期
5 朱龙英;王鹏;崔振萍;朱德帅;;轮履组合式环保机器人轮式行走分析[J];工程设计学报;2012年03期
6 彭辉;王林;沈林成;;区域目标搜索中基于改进RRT的UAV实时航迹规划[J];国防科技大学学报;2009年05期
7 崔慧海;李焱;周歆;;越野自主车的远距离超声测障系统[J];电子设计工程;2011年16期
8 彭辉;沈林成;朱华勇;;基于分布式模型预测控制的多UAV协同区域搜索[J];航空学报;2010年03期
9 龙国庆;祝小平;董世友;;多UAV协同区域覆盖侦察方法[J];火力与指挥控制;2011年10期
10 张晓东;童剑;郭敏;黄祥钊;;舰船物资转运方案计算机辅助决策算法研究[J];中国舰船研究;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 潘卫军;陈通;;多直升机协同搜索航迹规划[A];第十三届中国科协年会第22分会场-中国通用航空发展研讨会论文集[C];2011年
2 ;Global Path Planning Method of Mobile Robot in Uncertain Environment[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王伟;炼焦过程综合生产目标的智能预测与协调优化研究[D];中南大学;2011年
2 周国雄;多座不对称焦炉集气管压力智能解耦与优化控制策略及应用研究[D];中南大学;2010年
3 尚伟燕;地面探测车移动系统若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 于振中;移动操作机器人及其共享控制的力反馈遥操作研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 辛江慧;探测车自适应障碍识别与路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 杨斯博;基于自组织多Agent系统的智能控制与决策研究[D];天津大学;2012年
7 王文忠;新型自主研磨作业机器人系统的研究[D];吉林大学;2011年
8 雷艳敏;多机器人系统的动态路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 闫飞;面向复杂室外环境的移动机器人三维地图构建与路径规划[D];大连理工大学;2011年
10 杨茂;群体机器人系统分布式协同控制方法与协同行为分析[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 贺勇;竹材气体渗透性检测与分析[D];昆明理工大学;2009年
3 宋欣达;室外移动机器人的遥操作系统和路径规划的研究[D];太原理工大学;2011年
4 白金柯;移动机器人路径规划研究[D];河南大学;2011年
5 陈光明;多机器人协同定位与环境地图构建研究[D];广东工业大学;2011年
6 宋颖丽;基于行为的移动机器人局部路径规划方法研究[D];山东理工大学;2011年
7 刘玉东;室内环境下的机器人自主导航研究[D];长安大学;2011年
8 杜文;动态环境下的实时路径规划算法的研究及实现[D];电子科技大学;2011年
9 沈小舒;移动机器人双目视觉导航技术研究[D];电子科技大学;2011年
10 曹攀峰;敌对与非敌对环境下无人机群的协同搜索路径与策略研究[D];复旦大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江贵龙;金祥克;胡旭东;;基于模糊算法的移动机器人导航[J];机电工程;2006年02期
2 陈小娇;杨先一;;移动机器人在导航中“死循环”问题研究[J];微计算机信息;2008年02期
3 黄炳强;曹广益;费燕琼;李建华;;基于模糊控制器的机器人路径规划研究[J];测控技术;2007年01期
4 李贻斌,李彩虹,刘明,周风余,苏学成;移动机器人导航技术[J];山东科技大学学报(自然科学版);1999年03期
5 邱瑛;富大伟;王惠森;李维;;移动机器人模糊控制系统避障研究[J];河北工业大学学报;2007年06期
6 陈华志,谢存禧;移动机器人导航及其相关技术的研究[J];机床与液压;2003年04期
7 王盟;;超声导航移动机器人的设计与实现[J];科学技术与工程;2007年22期
8 武传宇,沈卫平,胡旭东;未知环境中移动机器人基于行为的自主导航与环境构建[J];机电工程;2003年05期
9 付宜利,宋铁兵,马玉林;模糊神经网络数据融合在移动机器人导航中的应用[J];机械与电子;2005年08期
10 田学军;;非差分GPS在移动机器人位点导航中的应用[J];制造业自动化;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张明路;关柏青;丁承君;;基于行为的移动机器人多分支路径跟踪与避障[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
2 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
4 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
5 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 王栋耀;马旭东;戴先中;尚文;;移动机器人避障运动的一种控制方法[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
7 王秀青;侯增广;谭民;王永吉;黄战华;;Spiking神经网络及其在移动机器人中的应用[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
8 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 李俊泉;尹怡欣;;基于心理动力机制的移动机器人[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
10 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 胡加齐;墨西哥发明盲人电子避障装置[N];新华每日电讯;2000年
2 编译 王金元;微型机器人 虫子般灵巧[N];北京科技报;2005年
3 张建松;科考机器人南极建功[N];科学导报;2008年
4 记者 杜华斌;美研制出世界最小移动机器人[N];科技日报;2005年
5 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
6 王笑梅;沈阳机器人开始首次南极科考之旅[N];辽宁日报;2007年
7 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
8 张宝东 王朝阳;跳汰机自动寻优模糊控制系统[N];中国煤炭报;2000年
9 本报记者  贾旮菲;“新松”恨不高千尺[N];现代物流报;2006年
10 高级记者 马驰;新松公司:不断征服新领域[N];沈阳日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
2 李鹏;不完善信息融合技术及其在移动机器人中的应用[D];华中科技大学;2010年
3 陈家乾;移动机器人自主创建环境地图的研究[D];浙江大学;2009年
4 章小兵;基于视觉和超声波传感器的地面移动机器人定位与路径规划研究[D];东南大学;2006年
5 林吉良;移动机器人故障诊断与容错控制的研究[D];浙江大学;2009年
6 海丹;移动机器人与无线传感器网络混合系统的协作定位问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 邹细勇;自主移动机器人的智能导航研究[D];浙江大学;2005年
8 尚文;以视觉传感为主的移动机器人定位导航和环境建模[D];东南大学;2005年
9 顾嘉俊;移动机器人在非平坦地形上的自主导航研究[D];上海交通大学;2010年
10 姚玉峰;8自由度轮式移动操作机避障能力及其运动规划方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘权;移动机器人的跟踪控制与避障规划[D];南京理工大学;2003年
2 任志阳;移动机器人控制器的研究及其实现[D];南京理工大学;2004年
3 朱孟强;移动机器人控制系统的研究[D];西北农林科技大学;2008年
4 朱晓荣;移动机器人嵌入式系统设计与路径规划算法研究[D];中国海洋大学;2004年
5 吕漫丽;基于多传感器信息融合的移动机器人避障研究[D];东北电力大学;2008年
6 盖萌萌;一种实现目标识别与跟踪的轮式移动机器人设计及实验[D];西安电子科技大学;2009年
7 李维;基于UMAC移动机器人控制系统研究[D];河北工业大学;2006年
8 边鹏飞;基于行为的移动机器人智能避障系统研究[D];武汉理工大学;2009年
9 付永前;移动机器人运动控制与路径规划研究[D];华中科技大学;2005年
10 雷小康;未知环境下移动机器人实时路径规划算法研究[D];长安大学;2009年
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