基于人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景和意義人工勢(shì)場(chǎng)法是機(jī)器人路徑規(guī)劃領(lǐng)域的一種經(jīng)典方法，具有簡(jiǎn)單、直觀、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。它通過(guò)為機(jī)器人和障礙物構(gòu)造一個(gè)勢(shì)場(chǎng)模型，當(dāng)機(jī)器人經(jīng)過(guò)該區(qū)域時(shí)，受到吸引力和斥力的作用，從而控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑，避免碰撞和卡頓現(xiàn)象。人工勢(shì)場(chǎng)法在工業(yè)自動(dòng)化、軍事裝備、醫(yī)療機(jī)器人等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對(duì)提高機(jī)器人的智能化、自主化水平具有重要意義。二、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)本研究擬深入探究人工勢(shì)場(chǎng)法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容包括：1.人工勢(shì)場(chǎng)法的基本原理和構(gòu)建方法；2.實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的合理性檢驗(yàn)；3.對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決；4.實(shí)際機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真實(shí)驗(yàn)。本研究旨在通過(guò)對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法的深入研究，探索其在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的具體應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化、自主化運(yùn)動(dòng)控制的目標(biāo)。三、研究方法本研究采用理論研究與實(shí)踐相結(jié)合的方法，具體實(shí)驗(yàn)流程如下：1.設(shè)計(jì)機(jī)器人路徑規(guī)劃的模型與算法；2.開(kāi)展相關(guān)文獻(xiàn)的綜述和調(diào)研；3.實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的合理性檢驗(yàn)與分析；4.對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法中的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決；5.針對(duì)仿真結(jié)果，評(píng)估本研究方法的可靠性和有效性。四、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果主要包括：1.研究人工勢(shì)場(chǎng)法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用原理與方法；2.針對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法中的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決；3.完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證算法的可行性；4.提出改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的思路和建議，為機(jī)器人路徑規(guī)劃的進(jìn)一步研究提供參考。五、研究進(jìn)度安排本研究預(yù)計(jì)完成周期為半年，進(jìn)度安排如下：1.前兩個(gè)月，完成文獻(xiàn)綜述，熟悉人工勢(shì)場(chǎng)法的基本原理和構(gòu)建方法；2.第三個(gè)月，設(shè)計(jì)機(jī)器人路徑規(guī)劃的模型與算法；3.第四個(gè)月，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的合理性檢驗(yàn)與分析，并對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決；4.最后兩個(gè)月，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并定量評(píng)估本研究方法的可靠性和有效性。六、參考文獻(xiàn)[1]KhatibO.Real-timeobstacleavoidanceformanipulatorsandmobilerobots[J].Internationaljournalofroboticsresearch,1985,4(1):90-98.[2]ZeghloulS,BenallegueA.Hierarchicalobstacleavoidancecontrolformobilerobotsbasedonlocalpotentialfunctions[J].RoboticsandAutonomousSystems,2006,54(9):715-725.[3]GeSS,CuiYJ.Dynamicpotentialfieldformobilerobotpathplanninginunknownenvironments[J].RoboticsandAutonomousSystems,2003,42(3-4):175-187.[4]LuoY,LiH.EVBPA:Anenhancedvirtualbarrier-basedpathplanningalgorithmformobilerobots[J].IEEEtransactionsoncybernetics,2017,47(9):2618-2631.[5]CuiY,GeSS.Improveddynamicpotentialfieldmeth