【正文】 （ 35） 所有可能的給定值為 Gj： ? ?j0= { j |j = 0 , 1 . . . U 1 1 }GG G G? ? ? ， ， （ 36） 其中 G0 為最小的給定值 ： 0 0 0G K S?? （ 37） K0 是一比例系數(shù)， S0 表示移動機器人從最大的速度開始到停止是所運行的距離 : 2max0 2VS a?? （ 38） 本課題中 移動機器人的最大速度 Vmax為 ，減速的加速度 a 為 1， G0 確定為 1， G? 是固定變化量 且 取值為 ， UG 的值選為 41，則容易得到 Gmax為 4。 ③ ： 假定總共有 H 個給定值是有效的，則移動機器人共有 H 個可以通過的路徑方向。 角速度控制 由 2 的③ 可得最優(yōu)給定值， Gb 對應的安全路徑方就是機器人的最終行走方向，用 go? 表示。 ym 是式 313 在 go? 取π時且最優(yōu)給定值 Gb 取 G0 時的值。 差分驅動控制 根據(jù)差分驅動控制原理我們可以得到機器人的角速度、線速度與左右輪的關系如式 314： 基于向量場直方圖的移動機器人避障方法研究 2lrrll???????? ???? ?? ??? （ 314） 其中 l? 和 r? 分別是左輪和右輪的速度， l 表示輪子間的 距離， ? 表示機器人的線速度， ? 表示機器人的角速度。 圖 41 添加場景和機器人 在 圖 41 中 ， 選擇 LRF。 基于向量場直方圖的移動機器人避障方法研究 圖 43 修飾機器人 圖 44 修改機器人名字和式樣 這里我們把 Name 改成“ P3DX”。此時的機器人為圖 25 所示。 獲取 LRF 數(shù)據(jù) 獲取激光數(shù)據(jù)的思路為圖 410 所示： 圖 410 LRF 獲取數(shù)據(jù) 首先使用 get 函數(shù)給機器人人發(fā)送消息，然后接下來判斷數(shù)據(jù)是否錯誤，如果數(shù)據(jù)正確的話則將數(shù)據(jù)保存在 sensorState 的 DistanceMeasurements 屬性中，程序為 sensorState = ()sensorOrFault 判斷數(shù)據(jù)的程序為： bool HasErrorT(PortSetT, Fault sensorOrFault) { Fault fault = (Fault)sensorOrFault。 } 基于向量場直方圖的移動機器人避障方法研究 在 最后一步中的啟動計時器 是為了能夠不斷更新激光傳感器的數(shù)據(jù)，編程語句為： Activate((false, _dateTimePort, UpdateLaser))。 在 窗口 和 txt 文本 中顯示 （ 1） 在窗口中顯示 LRF 數(shù)據(jù) 為了能夠在窗口中更直觀的觀察激光傳感器所獲得的數(shù)據(jù)，首先 在 Example3 項目中添加一個名為 LaserData 窗體，再在該窗體中添加一個名為 pictureBoxLaser 的 PictureBox 控件， 為了能夠更新 pictureBoxLaser 控件，在窗體中新增一個方法 UpdateLaserData 由于獲取傳感器數(shù)據(jù)是在 Example3Service 類中，需要在 Example3Service 類中能夠調(diào)用該窗體的 UpdateLaserData 方法。 return _laserDataForm。 這樣，當每次獲得激光傳感器數(shù)據(jù)后，就會更新窗體中的 pictureBoxLaser 控件了。 ()。 該段程序可以將機器人 P3DX 的線速度和角速度寫在 D 盤下的名為 textbook 的 txt 文件中。 IEnumeratorITask GetEntityState() { tmp = new ()。 基于向量場直方圖的移動機器人避障方法研究 yield return ()。 由于仿真環(huán)境中方向表示方法與現(xiàn)實生活中人們的習慣不一樣 ， 為了把表示方向的四元組轉換成在平面中更加熟悉的角度，特定義了 ConvertQuaternion 函數(shù) 來實現(xiàn)該功能 private double ConvertQuaternion( q) { a = new ()。 = 。 else if (() 0) return * 。 圖 4— 12 選擇 Partner 到現(xiàn)在為止場景環(huán)境與編寫的程序已建立起關系，接下來運行即可， 在菜單項中選擇 Run Run Manifest 或者按 F5 開始運行仿真程序。 參考文獻 [1].Borenstein J， Koren Y． The Vector Field HistogramFast Obstacle Avoidance for Mobile Robots． IEEE Jou!Tlal ofRobotics and Automation， 1991(7)： 278— 288． [2].孫樹棟，林茂．基于遺傳算法的多移動機器人協(xié)調(diào)路徑規(guī)劃 [J]．自動化學報， 20xx ,26(5)：672676 [3]. 徐玉華 , 張崇巍 , 徐海琴 . 基于激光測距儀的移動機器人避障新方法 [J]. 機器人 , 20xx,32(02):179183. [4]. Roland Siegwart, Lllah R. Nourbakhsh 著 , 李人厚 譯 . 自主移動機器人導論 . 西安交通大學出版社 . 20xx. [5]. 楊明 , 王宏 , 何克忠 , 張鈸 . 基于激光雷達的移動機器人環(huán)境建模與避障 [J] .清華大學學報(自然科學版 ) , 20xx , 40 (7) :112116. [6]. Kyle Johns , Trevor Taylor. Professional Microsoft Robotics Developer Studio. Wrox. 20xx. [7]. 席志紅 ,原新 ,許輝 . 基于視覺的移動機器人實時避障和導航 [J]哈爾濱工程大學學報20xx,23(05):106109. [8].曾增烽，張秀雷，楊偉文 . 基于模糊控制的移動機器人超聲波避障算法 [J]中國科技論文在線 [9].王東 , 郭兆正 . 機器人避障功能的設計 [J] 長春師范學院學報 (自然科學版 )20xx,24(06):8791. [10]. 謝 黎明 , 查富生 , 楊建軍 , 李國慧 . 多感知器蛇形機器人避障的智能控制 [J] 甘肅科學學報 20xx,17(03). [11]. Brock O, Khatib O. Highspeed navigation using the global dynamicwindow approach[C]//IEEE International Conference on Robotics and Automation. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 1999:341346. [12]. Borenstein, J. and Koren, Y., Motion Control Analysis of a Mobile Robot. Transactions of ASME, Journal of Dynamics, Measurement and Contro, lVol. 109, No. 2, 1987,pp. 7379. [13]. J. Borenstein and Y. Koren. Realtime Obstacle Avoidance for Fast Mobile Robots in Cluttered Environments1[C]//IEEE International Conference on Robotics and Automation. Cincinnati, Ohio, May 1318, 1990, pp. 572577. [14] Mingcong Deng, Akira Inoue, Yoshiteru Shibata. An obstacle avoidance method for two wheeled mobile robot[c]// IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control. London, UK, April 20xx,1517 基于向量場直方圖的移動機器人避障方法研究 致謝 大學時光即將結束，此時此刻我想對我的母校、父母、親人們，我的老師和同學們表示誠摯的謝意， 感謝學院 兩 年來對我的辛苦培育，讓我在大學這 兩 年來學到 很多 東西， 感謝 家人對我的默默支持和鼓勵， 感謝領導、 授課 老師們 兩 年來 對我無微不至的關懷和指導