目 录
1 绪论 ......................................................................... .- 3 -
1．1 移动机器人概述.................................................................................................................- 3 -
1.1.1 ROS 研究背景和发展趋势......................................................................................- 3 -
1.1.2 路径规划算法概述...................................................................................................- 3 -
1.2 路径规划探究.......................................................................................................................- 4 -
1.2.1 路径规划目的...........................................................................................................- 4 -
1.2.2 全局规划和局部规划概述.......................................................................................- 5 -
1.3 论文主要设计内容...............................................................................................................- 5 -
2 ROS 路径规划仿真框架和环境构建..............................................................................................- 6 -
2.1 移动机器人模型搭建...........................................................................................................- 6 -
2.1.1 机器人模型选择.......................................................................................................- 6 -
2.1.2 机器人模型框架构建...............................................................................................- 7 -
2.2 ROS 环境配置......................................................................................................................- 9 -
2.2.1 gazebo 和 rviz 配置...................................................................................................- 9 -
2.2.2 SLAM 配置概述.....................................................................................................- 10 -
2.3 路径规划算法框架接口分析.............................................................................................- 12 -
2.3.1 导航框架结构.........................................................................................................- 12 -
2.3.2 ROS 插件机制........................................................................................................- 14 -
2.5 本章小结.............................................................................................................................- 15 -
3 路径规划算法的原理和结果分析.................................................................................................- 15 -
3.1 常用路径规划算法介绍和对比.........................................................................................- 15 -
3.1.1 常用全局路径规划算法简述.................................................................................- 15 -
3.1.2 遗传算法对比优势.................................................................................................- 16 -
3.1.3 局部路径规划算法介绍.........................................................................................- 17 -
3.1.4 DWA 算法对比优势...............................................................................................- 18 -
3.2 遗传算法原理概述.............................................................................................................- 19 -
3.3 遗传算法原理流程.............................................................................................................- 20 -
3.3.1 栅格化地图和初始化种群.....................................................................................- 20 -
3.3.2 选择操作.................................................................................................................- 22 -
3.3.3 交叉操作.................................................................................................................- 23 -
3.3.4 变异操作.................................................................................................................- 26 -
3.4 遗传算法 matlab 仿真结果和数据分析............................................................................- 29 -
3.6 本章小结.............................................................................................................................- 31 -
4 ROS 下路径规划算法仿真实现....................................................................................................- 31 -
4.1 局部规划算法DWA 的配置和实现..................................................................................- 31 -
4.2 全局规划算法遗传算法的配置和实现.............................................................................- 32 -
4.3 本章小结.............................................................................................................................- 34 -
结 论.................................................................................................................................................- 35 -
参 考 文 献 .......................................................................................................................................- 36 -
致 谢.................................................................................................................................................- 38 -
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2022-11-20
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