基于模型预测控制的移动机器人户外导航方法

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作   者：

郭明阳;  刘爽; 

作者机构：

华东理工大学机械与动力工程学院; 

关键词：

模型预测控制;  户外导航;  轨迹规划;  轨迹跟踪;  运动控制; 

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期刊名称：

华东理工大学学报(自然科学版)

i s s n：

1006-3080

年卷期：

2022 年 002 期

页   码：

273-280

摘   要：

针对户外巡检、户外清洁、智能农业等户外场景对自主机器人的使用需求，设计了一种具有很强实时性和稳定性的移动机器人户外导航方法。移动机器人收到户外GPS航迹点后，使用激光雷达实时获取周边环境点云并构建局部栅格图，在栅格地图内使用基于路段走向改进的A-star算法搜索局部避障路径，最后设计使用模型预测控制器以跟踪避障轨迹。为了验证该导航方法的可行性，在仿真和户外环境下分别进行了对比实验，实验结果表明所生成的轨迹稳定平滑并能有效避障，模型预测控制器轨迹跟踪精度高、耗时短，实现了户外移动机器人高效率、稳定导航。