针对移动机器人研发过程中成本高、无硬件条件下无法对机器人运动进行控制的缺点,通过仿真实验的方法对移动机器人的关键技术进行了研究。首先,对移动机器人的定位展开研究,在ROS系统内使用gazebo工具构建室内2D环境及带有传感器的移动机器人模型,使用AMCL算法进行定位仿真实验。其次,对路径规划方法展开了研究,在MATLAB中使用A*算法与DWA(动态窗口法)相结合的方法对移动机器人进行了仿真分析。最后,通过对实验结果的分析验证了AMCL(自适应蒙特卡洛)定位方法、A*算法及DWA算法的有效性。

在移动机器人的相关技术中,局部路径规划技术是一项关键技术。对于自主配送机器人在配送某些易碎物品或是对运动较为敏感的物品时,为了保证被运输物品的安全性,在路径规划中还要考虑到机器人车体的离心力大小。动态窗口算法是局部路径规划的一种常用算法,针对经典动态窗口算法不能兼顾到机器人在运动过程中的离心力大小,提出了改进的动态窗口算法。在经典动态窗口算法的目标函数中加入离心力的评价项,防止机器人在转向过程中离心力过大导致车体运行不稳定。实验表明:当目标函数中离心力评价项占比更重时,机器人运行的转向半径更大,多数情况下沿直线运行,且在整个导航过程中离心力的最大值更小。