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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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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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为实现具有开放结构的组合式教育机器人自动建模与动态仿真,建立了教育机器人的动力学模型及其仿真算法.首先,将教育机器人抽象为多体系统,利用牛顿一欧拉法建立其通用的动力学模型,并结合教育机器人的结构特点,以构件绑定方法对机器人模型进行了简化.其次,基于稀疏矩阵计算技术,对计算机仿真中常用的增广动力学求解算法和直接投影修正算法进行改进,以此作为教育机器人的仿真算法,提高仿真速度和精度.最后,通过一个算例验证了模型和改进算法的有效性.该研究为实现教育机器人仿真平台奠定了动力学基础. 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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李佳晖代永强 《河北软件职业技术学院学报》2023,(3):10-16
针对基本烟花算法多样性差、全局探索能力不足、易陷入局部最优的问题,提出一种改进的混沌烟花算法。该算法以基本烟花算法为核心,以一种编解码策略实现连续空间到离散空间映射,引入混沌因子来确定爆炸半径,避免个体半径出现接近于零的情况,提高了算法的寻优和全局探索能力;通过引入精英选择策略,加快了算法的收敛速度。采用改进的混沌烟花算法、基本烟花算法、粒子群算法对基准测试函数和农产品运输调度问题进行优化实验,结果表明,改进的混沌烟花算法具有更好的稳定性和求解效率。 相似文献
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针对采样运动规划算法效率低,尤其在处理高维空间和复杂障碍环境等问题时,严重依赖于所选采样参数和碰撞检测距离等,提出了一种自适应双向快速密集树（ABiRDT）避碰运动规划方法。首先,深入研究了ABiRDT算法的基础理论和实现方法,可适应调整碰撞检测距离参数和随机采样扩展步长;其次,重点研究了本算法所采用的c-空间加权均匀采样、最近邻位形查找和基于混合包围盒的并行离散碰撞检测等关键自适应策略;最后,通过三维可视化计算机仿真验证了本文提出算法的有效性。 相似文献
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工业串联机械臂是工业机器人的一种,由多个关节串联而成.由于关节较多,机械臂在运动过程中各关节运动误差不断叠加,导致机械臂末端执行器误差较大.为了更加精确控制机械臂运动,文章在分析微分先行PID算法的基础上,结合HOOKE搜索法,改进了原始人造鱼群优化算法.基于传统无模型控制理论,提出一种改进的无模型控制算法,并进行了相关仿真分析.仿真结果表明,改进后的人造鱼群优化算法具有较高的准确性,收敛速度大大加快,改进后的无模型自适应算法,具有较好的鲁棒性,系统跟踪误差明显降低。 相似文献
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Neural network and genetic algorithm based global path planning in a static environment 总被引：3，自引：0，他引：3
INTRODUCTION The path planning problem of a mobile robot is to find a safe and efficient path for the robot, given a start location, a goal location and a set of obstacles distributed in a workspace. The robot can go from the start location to the goal location without colliding with any obstacle along the path. In addition to the fundamental problem, we also try to find a way to optimize the plan, say to minimize the time required or distance traveled (Wu et al., 1996; Sadati and Ta-he… 相似文献
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Swept volume solid modeling has been applied to many areas such as NC machining simulation and verification, robot workspace analysis, collision detection, and CAD. But self-intersections continue to be a challenging problem in the boundary representation of swept volume solids. A novel algorithm is presented in this paper to trim self-intersection regions in swept volume solids modeling. This trimming algorithm consists of two major steps： （1） roughly detecting self-intersection regions by checking intersections or overlapping of the envelop profiles; （2） splitting the whole envelop surfaces of the swept volume solid into separate non-self-intersecting patches to trim global self-intersections, and to trim local self-intersections, dividing local self-intersecting regions into patches and replacing self-intersecting patches with non-self-intersecting ones. Examples show that our algorithm is efficient and robust. 相似文献
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近年来,自动导引机器人（AGV）一直是研究的热点问题,其中复杂路径规划为研究重点。为了更好地规划机器人路径,提出一种改进蚁群算法,该算法在传统蚁群算法基础上充分利用了 MMAS 算法的特点。首 先,构建网格环境模型,引入算法概率函数和抑制因子,通过改变算法的启发式信息,加快算法收敛速度|其次,引入回退机制解决死锁问题,再将 MMAS 蚂蚁系统转化为局部扩散信息素,只有迭代试验的最优解才能加入到信息素更新中|最后,有效限制信息素浓度,避免发生搜索路径过早收敛现象。仿真实验结果表明,改进蚁群算法与传统蚁群算法相比,迭代次数减少 45.6%,时间缩短 46.2%,改进蚁群算法收敛速度更快、效率更高。 相似文献
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碰撞检测在机器人运动规划、虚拟环境、分布交互仿真中都起着重要作用．随着虚拟环境的几何复杂性及现代CPU并行处理能力的增加。为实现快速精确的碰撞检测,并行技术开始广泛地应用于碰撞检测算法中．本文介绍基于并行技术的碰撞检测算法,并着重对已使用的各种并行技术进行了分析比较． 相似文献
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王磊 《商洛师范专科学校学报》2013,(4):55-58,78
针对谱聚类算法稳定性较差的问题,提出了一种改进的半监督谱聚类算法。该算法依据图像的颜色、纹理和空间特征进行聚类,通过Bayes距离学习对相似度矩阵的内容进行修正;然后,使用半监督K—means聚类算法对调整后的特征向量进行聚类划分。仿真实验结果表明。较传统谱聚类而言该算法在准确率及稳定性上都有了显著提升。 相似文献
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基本遗传算法保持群体多样性的能力较差,所以经常在问题求解的过程中极易陷入局部最优解。根据生物的免疫原理和单亲遗传算法并结合最近邻域算法思想提出的一种改进算法———基于免疫单亲遗传算法（IPGA）。免疫遗传算法中的基因重组、免疫记忆以及免疫元动态等特性,这些特性有助于改进基本遗传算法群体多样性的保持能力。最后结合48个城市旅行商问题进行了求解,仿真结果表明,基于免疫单亲遗传算法具有更好的性能,相对于传统的遗传算法收敛速度提高了30%。 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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SAENGHAENGTHAM Nida KANONGCHAIYOS Pizzanu 《浙江大学学报(A卷英文版)》2006,7(7):1225-1232
INTRODUCTION Collision detection is an important task in many fields such as robotics, computer games, computa- tional geometry (Gottschalk et al., 1996), computer simulation, virtual reality, etc. Most collision detec- tion algorithms work efficiently only with solid and rigid objects, so collision detection between de- formable objects is a challenge. A number of re- searches on non-rigid objects are proposed such as cloth simulation (Bridson et al., 2003; Teschner et al., 2004) and bi… 相似文献