[发明专利]一种基于自适应引力的移动机器人避障方法

权利要求书

1.一种基于自适应引力的移动机器人避障方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)建立参考轨迹曲线的表达式；

步骤2)自适应引力设计，得到自适应引力取值为

其中θ_△为两机器人的连线与参考机器人朝向形成的夹角，d_△为机器人与参考机器人的距离，k_s为引力系数，d₀为最小引力距离；

步骤3)将自适应引力作用在时间尺度上，得到基于引力的参考轨迹曲线，具体为：将自适应引力作用在时间步长T上，引入一个时间尺度系数k_t，

则参考轨迹曲线生成的表达式为

其中：(x_r,y_r)是参考机器人在世界坐标系下的期望位置坐标，f_x f_y分别为x轴,y轴的轨迹函数；

步骤4)通过参考轨迹曲线确定模糊控制器的输出；当机器人在轨迹跟踪过程中未检测到障碍物时，机器人的控制量由轨迹跟踪控制器的输出决定，当机器人检测到的障碍物且距离很近时，当前机器人的控制量大部分由模糊控制器的输出决定。

2.如权利要求1所述的一种基于自适应引力的移动机器人避障方法，其特征在于，所述参考轨迹曲线包括直线或圆或曲线。

3.如权利要求1所述的一种基于自适应引力的移动机器人避障方法，其特征在于：所述步骤4)具体为：将模糊控制器的输出v₁、w₁和轨迹跟踪控制器的输出v₂、w₂加权求和作为机器人的前进速度和转向角速度控制量v_c、w_c；并引入一个加权系数λ，则有

式中d_min∈[0,b₃]，b₃为模糊控制器距离尺度等级的第三等级距离；

当机器人在轨迹跟踪过程中未检测到障碍物时d_min＝b₃，λ＝1，机器人的控制量由轨迹跟踪控制器的输出决定；当机器人检测到障碍物且距离很近时，其控制量大部分由模糊控制器的输出决定。