基于限定Delaunay三角剖分的移動機器人路徑規(guī)劃的中期報告

基于限定Delaunay三角剖分的移動機器人路徑規(guī)劃的中期報告一、研究背景在現(xiàn)代物流和自動化領(lǐng)域，移動機器人已成為常見的解決方案。移動機器人的目標(biāo)是在給定的環(huán)境中從起點到終點執(zhí)行任務(wù)，如運輸物品或巡邏。然而，在實現(xiàn)這個目標(biāo)時，機器人可能會受到各種障礙物的限制，如墻壁、家具或其他障礙物。因此，路徑規(guī)劃在移動機器人技術(shù)中扮演著重要的角色。Delaunay三角剖分是一種常見的路徑規(guī)劃技術(shù)，在許多應(yīng)用中廣泛使用。它是一種空間分割方法，可將障礙物和其他約束轉(zhuǎn)換為三角形網(wǎng)絡(luò)。然后，機器人路徑可以在網(wǎng)絡(luò)中通過一系列連續(xù)的三角形移動來實現(xiàn)。然而，在使用Delaunay三角剖分時，存在一些難以解決的問題。例如，非Delaunay約束可能導(dǎo)致三角網(wǎng)格有不合理的形狀，從而導(dǎo)致路徑規(guī)劃失敗。為了解決這個問題，限定Delaunay三角剖分被引入。限定Delaunay三角剖分是一種Delaunay三角剖分變體，它在約束的存在下仍能生成合理的三角形網(wǎng)格。這使得它成為移動機器人路徑規(guī)劃中的一種流行的技術(shù)。二、研究目的本研究旨在通過使用限定Delaunay三角剖分來實現(xiàn)移動機器人路徑規(guī)劃。我們希望通過觀察機器人在不同場景中的表現(xiàn)并考慮不同的優(yōu)化方法，來改進和完善限定Delaunay三角剖分技術(shù)。三、研究內(nèi)容和進展1.實現(xiàn)限定Delaunay三角剖分算法我們已經(jīng)實現(xiàn)了基于Matlab的限定Delaunay三角剖分算法。該算法使用Voronoi圖和Delaunay三角剖分算法來生成具有約束的三角網(wǎng)格。我們測試了算法的有效性，并確定了一個合適的約束集合，以確保生成的網(wǎng)格的合理性和有效性。2.設(shè)計機器人模型和運動規(guī)劃我們設(shè)計了一個可在二維空間中移動的機器人模型，并開發(fā)了與其相應(yīng)的運動規(guī)劃算法。該算法在限定Delaunay三角剖分的基礎(chǔ)上，使用了A*搜索算法來尋找最短路徑。3.研究優(yōu)化我們進行了一定的優(yōu)化嘗試，包括改進約束集合、改進機器人運動規(guī)劃算法，以及引入機器學(xué)習(xí)方法來提高路徑規(guī)劃的效率。四、下一步工作計劃1.使用ROS實現(xiàn)算法和模型我們計劃將算法和機器人模型封裝到ROS中，以便使用更多的機器人平臺來測試我們的算法。2.進行更全面的性能評估我們計劃在更復(fù)雜和大型的環(huán)境中對算法進行更全面的評估和測試，以評估算法的有效性和效率。3.優(yōu)化算法和改進運動規(guī)劃基于性能評估結(jié)果和嘗試優(yōu)化，我們將繼續(xù)改進算法和改進機器人運動規(guī)劃算法，以提高路徑規(guī)劃的性能和速度。同時，我們計劃研究和應(yīng)用新的機器學(xué)習(xí)方法，以便在路徑規(guī)劃中進行更復(fù)雜的任務(wù)。五、結(jié)論本研究重點探討了基于限定Delaunay三角剖分的移動機器人路徑規(guī)劃方法。我們已經(jīng)實現(xiàn)了基于Matlab的算