因为移动机器人当成被控目标很难确定它的数学模型，且具有很高的复杂性 与非线性，并且在路径规划过程中可以使用的信息又是很有限的，从此可见，模 糊控制能够成为完成机器人路径规划的好方法。现在，问题就转化成如何利用有 限的信息规划出来移动机器人的路径[5]。

因为模糊控制的这些优点，它在机器人路径规划中的使用前景非常广阔。在 这基础上，本文对基于模糊控制的移动机器人路径规划进行研究。

1。3 机器人路径规划研究的国内外现状

1。4 课题的研究内容

本文以机器人路径规划作为研究对象，应用模糊控制理论研究机器人在陌生 环境下的路径规划。具体内容如下所述：

第一章绪论。介绍了模糊控制对研究路径规划的有效作用，接着讨论了机器 人路径规划研究的国内外现状；其次指明对机器人路径规划的研究是非常有必要 的。

第二章首先介绍超声波传感器的工作原理，然后具体描述本文中超声波传感 器的模型结构和于路径规划中的作用，并对超声波传感器测距方法进行了阐述。

第三章模糊控制器的设计，本章主要介绍了一个完整的模糊控制器设计所需 要的具体步骤，包括输入输出变量的确定、模糊语言的描述、建立隶属度函数和 模糊控制规则。对每一个步骤过程进行详细的介绍以及具体的制作方法，这是第 四章模糊算法路径规划设计成功的重要前提。

第四章是路径规划设计的核心内容，首先介绍了模糊算法路径规划的基本原 理，其次重点对模糊避障算法进行设计，算法利用了符合人类思维的隶属函数来 建立模糊控制器，将其使用到移动机器人路径规划中，设计出良好的模糊避障策 略。并针对局部路径规划出现的死锁现象对算法进行了设计与推导，对其进一步 优化，有效避免了死锁问题的发生。

第五章模糊控制路径规划仿真。在 Matlab 2015a 中编写程序，构建路径规划 系统仿真平台，模糊算法的仿真是通过模糊逻辑工具箱软件进行的，把建立好的 控制规则加入仿真，最终验证了算法的合理性，获得了比较满意的仿真路径。

最后，对本文进行了分析与总结，提出研究内容的不足之处以及部分有待解 决的问题，对未来进一步的研究提出展望。

第二章 机器人路径环境信息的采集

机器人与人类一样需要通过传感器来得到各种信息，要检测作业目标及环 境，将不同种类的传感器安装在机器人身上，随着外部传感器的逐步完善，机器 人的功能也就越来越强大，加上超声波传感器和听觉传感器，极大地提高了机器 人工作效率，让它可以更加快速地完成复杂的工作。因为外部传感器是运用多种 学科于一身的产品，某些方面还在研究中，待完善后将来会在更多领域为人类做 出巨大贡献。

2。1 超声波传感器的工作原理

声波是一种质点振动于弹性介质中传播的机械波。按分贝划分有特超声波、 超声波和次声波这三种声波[6]。

超声波传感器是根据超声波特性制造出来的传感器，如图 2-1 所示实物。超 声波具有绕射现象小、频率高的特点，尤其是可以定向传播、方向性好等特点。 超声波在液体和固体中穿透效果十分好，特别是它能够穿透几十米深度的于阳光 下不透明的固体。超声波遇见分界面能产生明显反射成为反射成回波，触及移动 物体会发生多普勒效应。超声波传感器在医疗、农业、军事等方面被广泛应用。

超声波与声波的特性类似，但是因为它的频率高一点，所以拥有区别于声波