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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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王新成 《温州职业技术学院学报》2014,(1):54-56
在存在障碍物的平面场景中,规划机器人由出发点到达目标点的最短路径和最短时间路径,可大大提高机器人的工作效率.机器人通过障碍物区域的部分边界,在线圆相切的情形下,建立机器人避障的最短路径和最短时间路径的规划模型,并采用Mathematcia7.0数学软件可得到机器人避障问题的最优解. 相似文献
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讨论了具有不确定性的漂浮基空间机器人系统的控制问题.在载体位置不控、姿态受控情况下,结合系统动量守恒关系对系统进行了运动学、动力学的分析,得到了漂浮基空间机器人的系统动力学方程.由系统的闭环动态误差方程,设计了漂浮基空间机器人的控制方案,提出了一种补偿学习控制方法,给出了漂浮基空间机器人系统的数值仿真,验证了该方法的有效性. 相似文献
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避障路径规划是智能车技术的关键部分,避障路径规划具有重大研究意义与应用前景。对智能车辆自主避障路径规划进行了综述,分析了人工势场法、智能优化算法、强化学习等避障算法,指出任何一种有效的智能车避障系统均不能只依靠单一算法操作,因此结合多种避障路径规划算法应用于实际,是未来的研究热点与难点。 相似文献
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针对蚁群算法进行机器人路径规划时存在搜索空间大、效率低、容易陷入局部最优解、易出现死锁现象等问题,提出了一种改进的蚁群算法。在蚁群算法基础上,只对较优蚂蚁路径进行信息素浓度更新|针对U型障碍物,提出了蚂蚁回退策略,以及一些仿真实验策略改进。仿真结果表明：改进后蚁群算法能快速搜索到最优路径,有效避免死锁现象,与其它算法相比,具有良好的路径寻优能力与避障性能。 相似文献
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陈恩水 《南通职业大学学报》2013,(3):53-57
研究机器人避障行走问题,即在一个区域中存在多个障碍物,由出发点到不同的终点,根据机器人的运动特点精确设计最短路径或最短时间的路径。建立了一次避障最短路长模型,得到路径长度和切点坐标的计算公式;提供了将多次避障转化为一次避障的方法以及路径选择的一般过程。针对4个不同特性的最短路径问题实施计算,给出了数值结果;针对1个最短时间路径问题,建立了时间优化模型。并运用MATLAB获得数值结果。 相似文献
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孙忠民 《潍坊教育学院学报》2013,26(1):89-93
讨论机器人避障最短距离路径和最短时间路径,即最短线路问题。利用有向图、线圆结构和二元函数极值,借助matlab软件,分别建立机器人避障最短距离路径和最短时间路径的数学模型,求出具体条件下的最短距离路径和最短时间路径。 相似文献
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为提高医疗机器人术前规划效率及减少患者关节置换手术时间,提供更加微创、精确的治疗方法,针对关节置换中骨科机器人工作空间需求,提出一种基于蒙特卡洛分析法的骨科机器人工作空间分析方法。该方法通过对可达工作空间的分析,有效改善传统骨科机器人在术前规划时对工作空间预估及医疗机器人术前位置摆放估计不足等问题,并通过MATLAB进行试验仿真,证明算法可行。 相似文献
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《神州学人》1994,(9)
哈尔滨工业大学机器人研究所 哈尔滨工业大学机器人研究所创立于1986年,坐落于哈工大校园内的邵逸夫科学馆。研究所设有工业机器人、特种机器人、空间机器人、机器人视觉系统、机器人触觉系统、机器人控制、伺服系统、测试技术、人工智能及机器人仿真等研究室,占地面积2000m~2。哈工大机器人研究所被国家科委指定为高技术发展计划智能机器人机构研究开放实验室。 哈工大机器人研究所的主要研究方向和内容是: 空间机器人:主从控制系统、智能控制系统、多传感器智能手、机器人视觉、机器人仿真系统。 特种机器人:爬壁机器人、核工业机器人、爬管机器人、二足步行机器人。 人工智能:任务规划、避障与路径规划。 机器人视觉:机器人三维视觉、临场感视觉。 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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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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蚁群算法是机器人路径规划中的经典算法之一,在二维静态环境中,传统蚁群算法在机器人路径规划中还存在一些缺点,如算法收敛较慢、容易陷入局部最优并可能导致算法停滞等。针对这些缺陷,对传统蚁群算法提出相应改进,引入自适应启发式因子、拐点个数等参数,并采用不同启发式因子对随机概率进行更新。使用Matlab对改进前后算法的收敛速度、避障寻径和最短路径长度等进行对比分析。结果显示,改进后的算法较传统算法不仅可以使机器人有效避开所有障碍物,而且能够高效寻找到最短路径,在很大程度上避免了算法陷入局部最优。 相似文献
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张蓉 《天津职业院校联合学报》2015,(2):47-52
本文针对机器人避障的最短路径和最短时间路径问题建立优化模型,主要研究机器人行走过程中如何避开障碍物到达目标点的最短路径及最短时间路径。经分析可得,最短路径一定是由线和圆弧组成的。为方便计算,把较长的路径拆分为较简单的线圆结构图。依据这种方法,无论多复杂的路径图都可以拆分为这种相对简单的线圆结构来求解。对于最短路径问题,可通过穷举法找出可行路径,再用AutoCAD作出精确的路径图选出相对较短的路径,并利用Mathematic计算出路径长度,经计算可得机器人路障的最短路程。对于最短时间问题,由于转弯的半径和弧的圆心是未知的,路径是无法确定的,所以建立了非线性规划的优化模型,用LINGO软件求解得到。 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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本文研究了机器人避障行走的最短路径及行走用时最少的路径问题。主要研究了O→A,O→A→B→C→O两种路线,通过分析得知各路线最短路径是由两部分组成的:一部分是平面上的直线段,另一部分是限定区域(圆形)的部分弧线段,其中机器人行走的直线和弧线是相切的。为得到避障最短路径,首先应用CAD能得到机器人到达目的地的所有路线,并利用CAD软件读出可行走的直线路程和弧线路程的数据。然后建立最短路径的0-1规划模型,利用lingo软件求解选出最短的路线,并通过CAD读出最短路线上每段直线段或弧线段的起点,终点和圆心坐标,具体结果见附录1.然后通过建立优化模型,并用lingo进行求解,得到O→A的最短距离为477.69,O→A→B→C→O的最短距离为2734.19. 相似文献