一種基于行為的移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)人跟蹤控制方法
胡春華,馬旭東,戴先中
江蘇技術(shù)師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院江蘇常州
東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院江蘇南京
摘 要:針對(duì)室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境,對(duì)于智能服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人,設(shè)計(jì)一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的目標(biāo)人跟蹤算法是必要的。為此提出一種室內(nèi)環(huán)境下基于行為的移動(dòng)機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)人進(jìn)行跟蹤的控制方法,該方法綜合優(yōu)先級(jí)裁決方法與模糊行為融合法選取移動(dòng)機(jī)器人的控制行為,較好地解決跟蹤過(guò)程中存在多種行為以及行為沖突問(wèn)題,在完成運(yùn)動(dòng)避障的同時(shí)保持對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤。對(duì)避障行為模塊提出聲納距離加權(quán)平均法求取障礙物距離信息,采用模糊邏輯法設(shè)計(jì)避障控制器。在不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下做了大量的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,該算法能實(shí)時(shí)穩(wěn)定地跟蹤上指定的目標(biāo)人,不僅能繞開(kāi)障礙物,而且能保持給定的初始距離。
關(guān) 鍵 詞:移動(dòng)機(jī)器人;目標(biāo)人;跟蹤;行為方法中
1 引 言
目前,智能服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、博物館、家庭等各種室內(nèi)環(huán)境,而這種室內(nèi)環(huán)境往往是未知的或者動(dòng)態(tài)的。智能的移動(dòng)機(jī)器人能實(shí)時(shí)感知周?chē)沫h(huán)境信息,基于行為的人工智能控制方法能處理動(dòng)態(tài)的、不可預(yù)知的多目標(biāo)行為[1]。基于行為的控制方法能快速地對(duì)每個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)作出反應(yīng),對(duì)于整個(gè)行為過(guò)程采用分散的描述和計(jì)算方式,而不像傳統(tǒng)的控制方法集中描述。每個(gè)行為均能對(duì)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)生控制命令,然而不同目標(biāo)行為之間可能產(chǎn)生矛盾沖突,因此,多目標(biāo)行為之間的行為沖突問(wèn)題成為行為控制的難題,即是所謂的行為選擇問(wèn)題。本文提出綜合利用包容式結(jié)構(gòu)法與行為融合相結(jié)合的方法跟蹤服務(wù)目標(biāo),即設(shè)計(jì)一個(gè)具有多個(gè)行為的包容式結(jié)構(gòu)跟蹤系統(tǒng),同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)行為融合結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)復(fù)雜障礙物情況下跟蹤行為與避障行為。
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