毕业设计---机器人避障模型

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1、 1 机器人避障模型机器人避障模型 说 明 本系统正是针对人力资源部门的人员信息管理，通过对员工基本信息人事 管理等的系统界面设计，将会给管理者带来极大的方便，具有手工管理无法比拟 的优点，例如检索速度快、查找方便、可靠性高、存储量大、使用时间长等。用 计算机管理取代传统的手工操作，大大减少了管理人员的工作量，提高了工作效 率，为获取详细的人力资源信息提供了保证，方便各类人员的查询和信息保证， 增强了管理工作的时效和人员主动性。 人力资源管理系统主要包括：系统登录、系统管理、信息设置、人事管理、 工资管理等模块。在本系统中侧重实现人力资源的基本信息管理。 2 目录 摘要. 3 一、问题重述.

2、4 二、问题分析. 4 三、模型假设. 5 四、符号说明. 5 五、模型建立与求解 5 六、模型检验. 24 七、模型评价. 25 八、模型推广. 25 参考文献 26 附录. 27 3 机器人避障模型 摘要 本文针对机器人避障问题进行分析与研究， 在 800800 的平面场景摆放有 12 个不同形 状的障碍物，以 O（0，0）点为起点，对 A、B、C、O 为目标点，通过分析，我们假设在圆 弧的半径为 10 个单位，且下建立模型，由出发点到达目标点可以有很多条路径行走，所以 就有不同的几种方案可以到达目标点， 据题意； 我们把机器人行走的路径都看成是由直线和 拐角圆弧线组成的， 根据这个原理，

3、 我们对机器人可行走的路径分析直线与拐角圆弧的关系， 将所有路径都转化为若干个线圆结构来进行求解， 对于途中经过的拐角圆弧， 我们都将只考 虑半径最小的情况， 然后建立解析几何图形模型对可行走的不同路径进行求解， 从而得到最 短路径。 对于问题一： 我们根据几何图形模型很容易求解出可能行走的路径， 然后列出二种明显 的方案进行比较，得到最终的求出最短路径： O A 最短路径为：471.2219 O B 最短路径为：607.5783 O C 最短路径为：1090.942 OABCO 最短路径为：2843.1693 对于问题二，我们采用 Dijkstra 算法（见附录三） ，解出最短时间路径为：4

4、62.4194。 本模型在建立过程中，始终以圆的公切线和弦为理论基础，确保模型的正确性，在求 解数据过程中，因数据量大而繁琐，我们用到了 MATLAB 软件对模型求解，确保了结果的准 确性和有效性，适用于生活中开车、赛车，对安全实际问题起到作用，有很强的实用性和借 鉴性。 关键词： 最短路径 几何图形 Dijkstra 算法 MATLAB 软件 4 一、问题重述 根据图（附录一）的一个800800的平面场景图，在原点O(0, 0)点处有一 个机器人，它只能在该平面场景范围内活动。图中有12个不同形状的区域是机器 人不能与之发生碰撞的障碍物，障碍物的数学描述见附录二： 在图（附录一）的平面场景中，障碍物外指定一点为机器人要到达的目标点 （要求目标点与障碍物的距离至少超过10个单位）。规定机器人的行走路径由直 线段和圆弧组成，其中圆弧是机器人转弯路径。机器人不能折线转弯，转弯路径 由与直线路径相切的一段圆弧组成，也可以由两个或多个相切的圆弧路径组成， 但每个圆弧的半径最小为10个单位。为了不与障碍物发生碰撞，同时要求机器人 行走线路与障碍物间的最近距离为10