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機器人路徑規(guī)劃(一)

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課題分析：
機器人是人類的得力助手，能友好相處的可靠朋友，將來我們會看到人和機器人會存在一個空間里邊，成為一個互相的助手和朋友。機器人會不會產(chǎn)生飯碗的問題。我們相信不會出現(xiàn)“機器人上崗，工人下崗”的局面，因為人們隨著社會的發(fā)展，實際上把人們從繁重的體力和危險的環(huán)境中解放出來，使人們有更好的崗位去工作，去創(chuàng)造更好的精神財富和文化財富，機器人來做這些危險環(huán)境的工作，展望21世紀機器人將是一個與20世紀計算機的普及一樣，會深入地應用到各個領域，所以很多專家預測，在21世紀的前20年是機器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個重要時期，也是智能機器人發(fā)展的一個關(guān)鍵時期，目前國際上很多國家，也對機器人對人類社會的影響的估計提出了新的認識，同時，我們也可以看到機器人技術(shù)，涉及到多個學科，機械、電工、自動控制、計算機測量、人工智能、傳感技術(shù)等等，它是一個國家高技術(shù)實力的一個重要標準。
所以機器人路徑問題的研究也是相當重要的，這里我介紹的是其中的一種算法，Dijkstra二叉樹算法，運用這種算法能夠使機器人的行走路徑達到最短距離。通過下面文章的介紹希望讀者對這一算法有所了解。
二、關(guān)鍵詞：機器人路徑規(guī)劃（Robot way plan）；最短路徑（Most short-path）
中圖分類號：TP312(程序語言、算法語言)
檢索式：機器人路徑規(guī)劃*最短路徑
檢索式：Robot way plan AND Most short-path
三、檢索步驟和結(jié)果：
（1）運用直接瀏覽法和追溯法檢出的相關(guān)文獻(直5－10條)：
直接法：
1．平面2R機械臂周期性運動分析與仿真/汪振華（哈爾濱工業(yè)大學衛(wèi)星技術(shù)研究所，1500080）；王萍萍；馬興瑞等//振動工程學報（南京）．－2006，19（2）．－189－194
2．扒機械手的機構(gòu)創(chuàng)新及其運動仿真分析/芮執(zhí)元（蘭州理工大學機電工程學院，730050）；馮瑞成；孫雪蓮//蘭州理工大學學報（蘭州）．－2006，32（3）．－43－46
3．無線射頻識別在機器人異航中應用/高玉平（北京航空航天大學電子信息工程學院，100083）；渠慎豐；鄭靜//電子測量技術(shù)（北京）．－2006,29（3）．―114―115
4．機器人六維腕力傳感器動態(tài)性能標定系統(tǒng)的研究/鄭紅梅（合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院，230009）；劉正士//電子測量與儀器學報（北京）．―2006，20（3）．―88―92
5．腦外科機器人結(jié)構(gòu)分析與參數(shù)優(yōu)化設計/聶忠義（遼寧工程技術(shù)大學工程及其自動化學院，123000）；劉杰，望田苗等//高技術(shù)通訊（北京）．－2006，16（5）．―463―467
追溯法：
1．周明, 孫樹棟, 彭炎午. 基于遺傳算法的多機器人系統(tǒng)集中協(xié)調(diào)式路徑規(guī)劃[J]. 航空學報 , 2000,(02)
2. 郭琦,洪炳熔,張華. 用Hopfield網(wǎng)絡優(yōu)化空間機器人的路徑[J]哈爾濱工業(yè)大學學報 , 2003,(08) .
3．李寧寧,劉玉樹. 改進的Dijkstra算法在GIS路徑規(guī)劃中的應用[J]計算機與現(xiàn)代化 , 2004, (09) .
4．孟正大,王小忠. 機器人無碰撞路徑規(guī)劃方法研究及實現(xiàn)[J]華中科技大學學報(自然科學版) , 2004, (S1) .
5. 胡玉蘭, 朱立忠. 基于遺傳算法的機器人運動路徑規(guī)劃的應用研究[J]. 機械設計與制造 , 2002,(05)
（2）選擇中文手工檢索工具檢出的相關(guān)文獻(15－20條)：
A、《全國報刊索引》利用分類或主題途徑，通過查中圖分類號或關(guān)鍵詞，檢出相關(guān)文獻資料。
1．061113434 假肢用機器手的機構(gòu)設計與運動學分析/姬彥巧（東北大學機械工程與自動化學院，11004）；望宏；趙長寬等//機械設計（天津）．－2006，（6）．－32－34
2．061113435 機械手自適應模糊控制器設計設計/劉彥忠（齊齊哈爾大學計算機與控制學院，161006）；戴學豐；劉艷菊//微計算機信息（北京）．－2006，22（6上）．－111－113
3．061113436 向自由度機械手周期運動的倍周期分岔/鄭小武（西南交通大學應用力學與工程系，610031）//西南交通大學學報（成都）．－2006，41（3）．－396－399
4．061113437 平面2R機械臂周期性運動分析與仿真/汪振華（哈爾濱工業(yè)大學衛(wèi)星技術(shù)研究所，1500080）；王萍萍；馬興瑞等//振動工程學報（南京）．－2006，19（2）．－189－194
5．061113438 扒機械手的機構(gòu)創(chuàng)新及其運動仿真分析/芮執(zhí)元（蘭州理工大學機電工程學院，730050）；馮瑞成；孫雪蓮//蘭州理工大學學報（蘭州）．－2006，32（3）．－43－46
6．061113439 無線射頻識別在機器人異航中應用/高玉平（北京航空航天大學電子信息工程學院，100083）；渠慎豐；鄭靜//電子測量技術(shù)（北京）．－2006,29（3）．―114―115
7．061113440 機器人六維腕力傳感器動態(tài)性能標定系統(tǒng)的研究/鄭紅梅（合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院，230009）；劉正士//電子測量與儀器學報（北京）．―2006，20（3）．―88―92
8．061113441 腦外科機器人結(jié)構(gòu)分析與參數(shù)優(yōu)化設計/聶忠義（遼寧工程技術(shù)大學工程及其自動化學院，123000）；劉杰，望田苗等//高技術(shù)通訊（北京）．－2006，16（5）．―463―467
9．061113442基于立體視覺的機器人焊接遙操作研究/李海超（哈爾濱工業(yè)大學現(xiàn)代焊接生產(chǎn)技術(shù)國家重點實驗室，150001）；高洪明，美林等等//高技術(shù)通訊（北京）．―16（6）．―５９１―595
10．061113443 自主式尋跡機器人小車的設計/朱益斌（揚州大學信息工程學院，225009）；胡學龍；朱亞澤等//國外電子測量技術(shù)（北京）．―2006，25（7）．―40―42
B、《中國學術(shù)期刊文摘》利用分類或主題途徑，通過查中圖分類號或關(guān)鍵詞，檢出相關(guān)文獻資料。
1.05291404 雙足機器人步態(tài)控制研究方法綜述=A survey on Gait Control Strategisd for biped Robot【刊，中】胡凌云（清華大學計算機科學與技術(shù)智能技術(shù)與系流國家重點實驗室，北京100084），孫增忻//計算機研究與發(fā)展.-2005,42(5).-728～733
概括的介紹了雙足機器人步態(tài)控制領域內(nèi)的主要研究思路，詳細闡述了基于雙足力學特征的3種建模方法，包括倒立擺模型，被動步態(tài)模型、質(zhì)量彈簧模型的特點。另外討論兩種常用的約束條件（穩(wěn)定判據(jù)與能量約束）和3種智能控制方法（神經(jīng)運用論、模糊邏輯與遺傳算法）在雙足機器人步態(tài)控制中的研究情況。
關(guān)鍵詞：雙足機器人；模型；約束；智能控制
2.05161065全自主足球機器人通信子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)=Designand Implementation of Communication Subsystem of autonomous Robot Soccer【刊，中】/謝云（廣東工業(yè)大學自動化學院，廣州510090），楊宜民//計算機工程與應用.-2005,41(6).-30～32
全自主足球機器人系統(tǒng)涉及到在未知的動態(tài)環(huán)境中多機器人的協(xié)同工作，如何實現(xiàn)各足球機器人之間的高效實現(xiàn)通信是一個關(guān)鍵的問題。通信需要解決對話管理，對話協(xié)議和通信平占三個問題，其中，對話管理為機器人之間對協(xié)作信息內(nèi)容和格式的約定。
關(guān)鍵詞：足球機器人；對話；
3.03071868
基于局部探測信息的機器人滾動路徑規(guī)劃=Robot Rolling Path Planing Based on locally detected Information【刊，中】/張純剛（上海交通大學自動控制研究所，上海 200030），西裕庚//自動化學報.-2003,29(1).-38～44
用基于滾動窗口的路徑規(guī)劃方法研究了全局環(huán)境未知時的機器人路徑規(guī)劃問題。該方法充分分析利用機器人實時測得的局部環(huán)境信息，以滾動的方式進行在線規(guī)劃，實現(xiàn)了優(yōu)化與反饋的合理結(jié)合。文中分析了不同凸障礙環(huán)境下滾動路徑劃子目標選擇策略，并且還探討了規(guī)劃算法的可達性。
關(guān)鍵詞：機器人路徑規(guī)劃；滾動規(guī)劃；子目標；可達性
（3）選擇中文數(shù)據(jù)庫檢出的相關(guān)文獻(15－25條)：
A、《中國學術(shù)期刊網(wǎng)》按學科或關(guān)鍵詞進行檢索得相關(guān)文獻(15－25條)：
1.霍迎輝,張連明,楊宜民. 移動機器人路徑規(guī)劃的最短切線路徑算法[J]廣東自動化與信息工程 , 2003,(01) .
2. 鐘碧良,張祺,楊宜民. 基于改進勢場法的足球機器人避障路徑規(guī)劃[J]控制理論與應用 , 2003,(04) .
3.黃鴻,郭巧,金璽,胡柳,宋祎斐. 基于遺傳算法的足球機器人避障策略[J]哈爾濱工業(yè)大學學報 , 2003,(09) .
4.吳麗娟,徐心和. 基于遺傳算法的足球機器人比賽中障礙回避策略的設計[J]機器人 , 2001,(02) .
5.張培艷,呂恬生. 基于模擬退火-人工勢場法的足球機器人路徑規(guī)劃研究[J]機械科學與技術(shù) , 2003,(04) .
6. 伊連云,姚俊紅,付瑩瑩,孫秀云. 基于自主視覺足球機器人路徑規(guī)劃的研究[J]機械工程與自動化 , 2006,(02) .
7.王樹國,戰(zhàn)強,陳在禮. 智能機器人的現(xiàn)狀及未來[J]機器人技術(shù)與應用 , 1998,(01) .
8. 張純剛,席裕庚. 動態(tài)未知環(huán)境中移動機器人的滾動路徑規(guī)劃及安全性分析[J]控制理論與應用 , 2003,(01) .
9.蔡自興,周翔,李枚毅,雷鳴. 基于功能/行為集成的自主式移動機器人進化控制體系結(jié)構(gòu)[J]機器人 , 2000,(03) .
10.艾海舟,張鈸. 基于拓撲的路徑規(guī)劃問題的圖形解法[J]機器人 , 1990,(05) .
11.楊爭,胡旭東. 自主移動機器人基于行為的導航策略及其實現(xiàn)[J]機器人技術(shù)與應用 , 2002,(05) .
12. 王志文,郭戈. 移動機器人導航技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]機器人 , 2003,(05) .
13. 席裕庚,張純剛. 一類動態(tài)不確定環(huán)境下機器人的滾動路徑規(guī)劃[J]自動化學報 , 2002,(02) .
14. 李瑞峰,李偉招. 基于多傳感器信息融合的移動機器人路徑規(guī)劃[J]機電一體化 , 2002,(04) .
15. 李磊,葉濤,譚民,陳細軍. 移動機器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與未來[J]機器人 , 2002,(05) .
16. 邢軍 ,王杰. 神經(jīng)網(wǎng)絡在移動機器人路徑規(guī)劃中的應用研究[J]微計算機信息 , 2005,(22) . 18. 霍迎輝,張連明. 一種移動機器人的路徑規(guī)劃算法[J]自動化技術(shù)與應用 , 2003,(05) .
（4）選擇外文數(shù)據(jù)庫檢索工具:
1. Nrremark, M. Sgaard, H. T. An automatic weeding robot. [Conference paper] Third Danish Plant Production Congress, Denmark, 10-11 January, 2006. Danish Institute of Agricultural Sciences,Tjele, Denmark: 2006. 446-448. 4 ref.
2. Khaira, H. S. Bruyere, F. O'Malley, P. J. Peters, J. S. Costello, A. J. Does obesity influence the operative course or complications of robot-assisted laparoscopic prostatectomy. [Journal article] BJU International. Blackwell Publishing,Oxford, UK: 2006. 98: 6, 1275-1278. 14 ref.
3.Khot, L. R. Tang, L. Blackmore, S. B. Nrremark, M. Navigational context recognition for an autonomous robot in a simulated tree plantation. [Journal article] Transactions of the ASABE. American Society of Agricultural and Biological Engineers,St Joseph, USA: 2006. 49: 5, 1579-1588. 13 ref.
4.Vestlund, K. Hellstrom, T. Requirements and system design for a robot performing selective cleaning in young forest stands. [Journal article] Journal of Terramechanics. Elsevier,Oxford, UK: 2006. 43: 4, 505-525. 79 ref.
5. Belforte, G. Deboli, R. Gay, P. Piccarolo, P. Aimonino, D. R. Robot design and testing for greenhouse applications. [Journal article] Biosystems Engineering. Elsevier,Oxford, UK: 2006. 95: 3, 309-321. 41 ref.
（5）利用搜索引擎：
A、“百度”http://www.baidu.com/查找相關(guān)網(wǎng)頁：
查找到相關(guān)網(wǎng)頁數(shù)約：518，000篇。相關(guān)文獻題錄為：
錢東海馬毅瀟趙錫芳.雙臂機器人時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃研究

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Tags：機器人路徑規(guī)劃

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