【正文】 然后進行移動機器人的運動建模，建立了移動機器人的坐標，在這里我們選擇絕對坐標系；并建立了機器人的運動模型及位姿的確定更精確的分析機器人運動時的角度，并做圓弧運動，再以前方和側面為例分析其存在障礙物時安全距離的選取方法，使得機器人更好的完成避障；然后基于模糊邏輯進行了模糊邏輯控制系統(tǒng)的具體研究設計，也是本論文的核心部分，介紹了模糊控制系統(tǒng)的組成 ，選取了合適的輸入輸出量，并建立了輸入輸出量的隸屬度函數(shù)、模糊規(guī)則以及進行了模糊推理與解模糊，最后構建了仿真平臺，包括模糊推理系統(tǒng)編譯器、隸屬函數(shù)編譯器、以及規(guī)則編譯器，并對這個模糊控制器進行仿真，又建立的移動機器人的模型以及模糊系統(tǒng)進行了仿真，通過仿真結果可驗證出本論文選擇的模糊算法可以使得移動機器人達到避障的功能。這里所有變量選取三角形隸屬度函數(shù)。本論文使用圖形用戶界面來設計移動機器人的模糊控制系統(tǒng)。 本章小結 本章是基于模糊邏輯進行了模糊邏輯控制系統(tǒng)的具體研究設計，也是本論文的核心部分，介紹了模糊控制系統(tǒng)的組成，選取了合適的輸入輸出量，并建立了輸入輸出量的隸屬度函數(shù)、模糊規(guī)則以及進行了模糊推理與解模糊，為模糊控制器的構建做了理論鋪墊。該規(guī)則是由規(guī)則表中 5， 6， 11， 12 條規(guī)則推理合成的。 若給出不同的軌跡圖與目標位置可以構成一系列的控制規(guī)則。該系統(tǒng)就構成了五輸入兩輸出型的模糊系統(tǒng)。經模糊推理得出輸出變量為機器人左右輪的加速度和。 圖 3 3 清晰化計算的中位數(shù)法 5）加權平均法 (面積重心法 centroid) 加權平均法取的加權平均值為 z的清晰值，即 12 0()()()bcabcaz z dzz df zz dz?????? (35) 在以上五種清晰化方法中，加權平均應用最為普遍 ,本文采用的是重心法。最后將句子連接，使用“ and”和“ also”等邏輯運算。對于控制命令 C1，可以先預測相應的結果 (x， y)，然后再從控制規(guī)則中選取最為合適的。常用的方法是將隸屬度函數(shù)取為正態(tài)分布函數(shù)，即 ? ?2022()xxA xe ????? (32) 知識庫 知識庫由數(shù)據庫和規(guī)則庫組成。 模糊控制器分四步建立：一是選取合適的控制系統(tǒng)的輸入輸出量；二是給予輸入輸出量定義其模糊子集；三是建立輸入輸出之間的關系，用模糊規(guī)則來表示；最后完成模糊推理及清晰化。如 圖 3 1，模糊控制系統(tǒng)與常規(guī)的自動控制系統(tǒng)之間最大的區(qū)別就是采用了模糊控制器。 模糊控制方法三個主要特點： (1) 用所謂語言變量代替或者符合數(shù)學（字）變量； (2) 用模糊條件語句來刻畫變量間的簡單關系； (3) 用模糊算法刻畫復雜關系。首先是進行移動機器人的坐標的建立，在這里我們選擇絕對坐標系，然后建立了機器人的運動模型及位姿的確定更精確的分析機器人運動時的角度，并做圓弧運動，最后以前方和側面為例分析其存在障礙物時安全距離的選取方法，使得機器人更好的完成避障。由 圖 2 5 可知，移動機器人前方的安全距離為D=R + Rr。 移動機器人安全距離的選取原則 在本節(jié)討論移動機器人的安全距離選取時，為方便分析，將移動機器人看成一個橢圓形的物體，并且參考點是其中心點，移動機器人會做直線運動還有圓弧運動，在一個指令發(fā)出的周期里，圓弧的運動中心點不會發(fā)生變化。 圖 2 3 移動機器人坐標變換 圖 2 4 移動機器人運動示意圖 假設移動機器人的左輪和右輪的角速度分別是 l? ， r? 。) ( 39。 為表示方便，我們用橢圓形來表示移動機器嗯，其內部坐標系如 圖 2 1。 4 2 移動機器人建模 為了對自主移動機器人的運動做定量的研究，所以必須得對機器人建立合適的數(shù)學模型，也就是建立系統(tǒng)的運動學模型方程。 論文安排如下： 第一章 前言。根據參考人的駕駛經驗的出一系列規(guī)則，再經過查表得 到規(guī)劃信息，實現(xiàn)路徑規(guī)劃。按移動機器人掌握的環(huán)境數(shù)據不同，可分全局避障和局部避障，全局避障根據己知地理數(shù)據進行避障；局部避障是部分未知或整體未知環(huán)境數(shù)據，利用傳感器對環(huán)境進行實時檢測，得知障礙物位置、大小和形狀等數(shù)據再進行避障。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中利用人的操作技巧、控制經驗和直覺推理，有機融入到控制系統(tǒng)中，使得機器人具有人類的學習和自適應能力，進而實現(xiàn)對復雜對象和系統(tǒng)的實時控制。可以 利用自身的輪子隨意移動，來避開障礙物，還可以靈活的撿起物品，并協(xié)助警務人員來完成偵查排爆的工作。 關鍵詞 移動機器人 模糊邏輯 自主避障 Function and influence on the market system of highway transportation of technological innovation Abstract Autonomous obstacle avoidance capability is an important indicator of intelligent mobile robot, also an important guarantee of intelligent vehicle safety driving. Obstacle avoidance algorithm is intelligent obstacle avoidance function of the emphasis in the traditional algorithm, it is necessary to rely on the full and plete environmental information accurate mathematical model of the controlled object also provides established, relatively plex control process parameters range of environmental information is not prehensive, when the Mathematical model is difficult to determine the effect of avoidance is not satisfactory Firstly, the mobile robot research background and purpose of the overview, then describes some of the monly used methods on autonomous obstacle avoidance, including artificial potential field method, fuzzy control algorithms and geic algorithms. Then modeling the robot, and on this basis, and then take the fuzzy logic control method of obstacle avoidance algorithm, fuzzy logic controller. According to the fuzzy theory and its fuzzy rule base algorithm and simulation to verify that obstacle avoidance algorithm enables implementation of autonomous mobile robot obstacle avoidance in an unknown environment. And based on results of the validation algorithm is improved and perfected. Keywords mobile robot Fuzzy Logic Autonomous obstacle avoidance 目錄 摘要 Abstract 1 緒論 ...........................................................................................................................................1 選題的研究背景 ...................................................................................................................1 選題研究意義 .......................................................................................................................1 國內外避障算法研究現(xiàn)狀 ...................................................................................................2 國外避障算法研究 現(xiàn)狀 ....................................................................................................2 國內避障算法研究現(xiàn)狀 ....................................................................................................2 避障常用算法介紹 ...............................................................................................................2 全局避障方法 ....................................................................................................................2 局部避障方法 ....................................................................................................................3 論文主要內容及論文安排 ...................................................................................................3 2 移動機器人建模 .......................................................................................................................4 建移動機器人坐標系 ...........................................................................................................4 移動機器人運動模型及位姿的確定 ...................................................................................5 移動機器人安全距離的選取原則 .......................................................................................6 前方存在障礙物時的安全距離選取 ................................................................................6 側面存在障礙物時的安全距離選取 ................................................................................7 本章小結 ...............................................................................................................................7 3 模糊邏輯避障控制系統(tǒng)的策略研究 ......................................................................................8 模糊邏輯控制研究現(xiàn)狀 ..............................................