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研究了基于Webots仿真软件开发室内移动机器人SLAM测试平台的可行性.系统平台融合机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)应用Gmapping、Cartographer两种算法实现了环境建图和分析.再通过DWA(Dynamic Window Approaches)和TEB(Timed Elastic Band)两种局部路径算法实现了机器人自主导航并作对比.最后基于实验结果优化系统设计方案,完成了SLAM系统测试仿真功能的改善. 相似文献
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王宾 《呼伦贝尔学院学报》2023,(1):112-116
机器人技术正在渗透到社会的各行各业，移动机器人的研究具有很高的理论意义和广泛的应用场景。利用三维物理仿真软件构建仿真场景，搭建机器人模型，引入快速扩展随机树算法(RRT),使用ROS系统进行仿真环境的路径规划算法调试。通过调用RRT算法节点使单个机器人或多机器人能够在未知环境里避开障碍物自主导航建立地图，并验证该算法的稳定性与可行性。结果表明，与传统人为控制机器人扫描建立地图相比，使用快速扩展随机树算法的ROS机器人更具有便捷性。单机器人与多机器人完成探索的时间对比，证明多机器人探索具有快速性的特点。 相似文献
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清扫机器人进行全遍历路径规划要求机器人能够遍历环境中所有的可清扫区域,因此提出一种基于蚁群系统算法的地图全遍历路径规划算法。使用搭载单线激光雷达传感器的机器人进行环境建图,对每个栅格赋予不同概率值反映环境状态信息;采用 Boustrophedon 细胞分解方法将栅格地图划分为若干相邻子模块,并让机器人从起始点开始遍历所有子模块后再回到起始位姿。为了提高各子模块之间的衔接效率,引入蚁群系统算法实现机器人在到达每个子模块的起始位姿后,对每个子模块进行高效的区域全覆盖。实验结果表明,该算法相比传统生成树算法,清扫覆盖率达到了 96%,清扫效率提高了两倍。 相似文献
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移动机器人在工业生产和社会生活中逐步得到应用。路径规划是移动机器人完成其任务的前提和基础,也是机器人导航的核心技术。针对移动机器人在现有局部路径规划中无法自适应复杂环境、规划路径不合理等问题,提出基于权值自适应的局部路径规划方法。利用传感器信息自动获取合理的目标函数权值,实现具有较高实时性、安全性和鲁棒性的局部路径规划。实验结果表明,改进的动态窗口法能有效自适应复杂环境,规划的路径安全、合理、平滑,算法效率明显提升,计算量和迭代次数明显减少,总运行时间缩短20%以上。 相似文献
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移动式机器人的导航主要面临两大问题,即机器人定位和路径规划。该文对于现有的两种路径规划方法,即全局路径规划方法和局部路径规划方法进行了探讨,提出在未知环境模式下适宜采用局部路径规划方法。通过慧鱼寻光避障机器人在未知环境下的实验,结果表明局部路径规划方法更好地解决了机器人的移动问题。 相似文献
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该方法通过人机交互的方式使用拓扑语义地图和规划有效路径来实现分层空间表示。提出了一个新的概率生成模型,通过形成了一个适应环境的拓扑语义地图,从而进行分层路径规划。所提出的路径规划方法可以通过基于概率推理的控制方式进行理论推导。在使用人类语音指令进行导航的实验结果表明,与传统方法相比,该方法提出的基于空间概念的分层路径规划方法显著提高了性能,同时降低了计算成本。分层空间表示为人类和机器人提供了相互可理解的形式,使得基于语言的导航任务成为可能。 相似文献
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赵国平 《延安职业技术学院学报》2020,(2):92-93
随着我国对人工智能装备的不断深入研究,机器人已经从实验室逐渐走向市场应用阶段。本文基于一款应用在展馆环境中对展品进行解说的服务机器人提出了一种基于A*(A Star)的路径优化算法,解决机器人自主定位行驶的问题。展馆机器人通过该算法的路线规划可较好地实现预期目标,完成机器人自动规划路线,实现对该机器人的自动控制。 相似文献
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近年来,移动机器人路径规划作为机器人自主导航领域的一个重要问题而备受关注,针对传统ACA有易陷入局部最优,以及现阶段在很多机器人路径规划中易被忽略的出现过于尖锐拐点的问题,提出一种改进蚁群算法(ACA-ES)应用于移动机器人路径规划。首先,针对ACA易陷入早熟的问题,引入精英策略,目的是给每次循环结束后找出的最优解增加额外信息素,提高算法收敛速度;其次,为了不使机器人在路径尖峰处失去平衡,引入基于中心点的平滑方法,提高路径平滑性。在栅格环境下进行仿真,得到一条平滑路径,且路径长度比原来缩短了5.90%,证明了该改进算法的有效性和可行性。 相似文献
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针对A*寻路算法在大型地图中搜索路径结点过多、搜索效率过低的问题,提出一种基于多边形导航网格的改进A*算法。首先利用建模工具对地图中障碍物进行剔除,生成可行走域的多边形导航网格;其次对多边形网格进行Delaunay三角剖分,形成三角导航网格,利用二叉堆对A*算法所使用的数据结构进行优化,采用目标范围界限方法对导航网格进行预处理,并将处理A*算法的启发函数进行改进以适用于多边形导航网格,对多边形导航网格生成路径利用漏斗算法进行路径平滑处理,生成实际最优路径;最后利用Unity3d游戏引擎搭建地图寻路实验平台,对比分析算法的性能差距。实验证明,基于多边形导航网格改进A*算法在大型地图中的搜索效率明显高于基于传统方格地图A*算法。 相似文献
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基于模糊逻辑的移动机器人智能控制器设计（英文） 总被引：3，自引：0，他引：3
为了提高移动机器人在未知环境下的自主性,设计了一种基于模糊逻辑的智能控制器.该控制器可以辅助装备多传感器的机器人在室内未知环境下安全地进行自主导航.首先,基于模糊逻辑设计了2种实现移动机器人智能导航的行为：路径追踪行为和避障行为.使用模糊逻辑的方法可以通过模仿人类驾驶经验,降低移动机器人在未知环境下实现自主导航的复杂性.然后,利用有限状态机对2种行为进行融合,以确保在未知的室内环境下机器人能够安全地追踪一条事先指定的路径.控制器的输入为机器人的传感器数据,输出为要求机器人运动的方向.最后,仿真和实验结果证实了该控制器的有效性. 相似文献
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红外导航自主充电室内移动机器人设计 总被引：2，自引：0，他引：2
提出了一种实用且有效的解决室内移动机器人路径规划及自主充电的方法,设计了一款自主充电的室内移动机器人.移动机器人在目标位置未知且感知不到红外线时,通过激光测距感知外部环境,将多分辨率时变势场法和传统的模糊控制结合起来实时调整机器人的移动方向,实现避障和路径规划,不需要记忆先验信息,让机器人快速离开局部环境,找到外界的红外信号,由红外进行导航,跟踪红外线,实现准确定位于充电座上.多分辨率时变势场法和模糊控制的应用有效解决了机器人漫游过程和红外跟踪过程的过渡及红外跟踪过程中的振荡问题. 相似文献
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研究列车环境下送餐机器人路径规划与软件控制方案,为更好地满足实际需求,提出一种改进的蚁群算法,以加快收敛速度、缩短路径长度及减少转弯次数。实验中根据当前环境构建栅格图,通过编写的路径规划程序计算起始位置到目标位置的路径,完成当前环境下的路径规划。上位机软件平台采用C#语言编写,主要包括运动控制、订单管理、通讯传输等功能。实验结果表明,与基本蚁群算法相比,改进蚁群算法具有更好的规划效果,上位机软件平台与下位机可以实现有效的数据交换,并实现对送餐机器人的运动控制及系统管理等功能。 相似文献
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针对建筑机器人在施工现场获取地图信息时间长且需要规划出一条全局的、能实时避障的路径等问题,该文提出了一种应用建筑信息模型（building information model,BIM）技术建立导航地图并进行路径规划的算法。根据BIM模型中的信息对传统RRT算法进行优化改进,提出了IRRT(improved rapid-exploration random tree)算法。首先将原有的固定步长改为动态步长,通过判断与目标点的远近界定步长大小,避免了节点的盲目扩张;其次,对随机采样点的生成范围进行了约束,并设置一个同时考虑目标点和随机点的权重来解决传统RRT算法中新生成点仅由随机采样点单一决定的问题;算法陷入最小值时选取随机扰动策略进行逃脱;最后在全局路径的相邻节点间使用动态窗口法进行局部避障。实验仿真结果表明IRRT算法比传统RRT算法在搜索速度上快了3倍多,平均路径比改进前减少25.56%,平均节点减少8.92%,加入动态窗口法后有效提高了机器人实时避障能力,更适合多变的室内环境使用。 相似文献
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针对智能小车在未知环境的条件下,利用单一传感器同时定位与地图创建不能准确构建复杂环境地图的问题,提出采用一种RTABMAP算法,用于融合激光雷达和RGB-D相机建图,该算法采集了激光雷达、RGB-D相机和里程计的数据,将其存储在内存管理机制的节点中,提取这些节点的特征。通过匹配节点间的视觉词汇次数更新节点的权重,采用离散贝叶斯滤波估计进行回环检测,优化局部地图,最终构建全局地图。在安装有开源机器人操作系统(ROS)的智能小车上实验。结果表明,本研究方法在障碍物检测率方面与激光建图和RGB-D相机建图方法相比,提高了30.75%和18.63%;地图尺寸误差分别减少了0.013和0.150 m;角度误差分别减少了3°和1°。 相似文献