智能轮椅室内避障导航及仿真实现

关于智能轮椅路径识别问题,如何采集外界障碍物信息,以及迅速的做出判断是智能轮椅进行室内避障导航的关键.针对轮椅受路面粗超度,轮胎变形,和结构变彤等的影响,整个系统表现为高度的非线性和不确定性.为解决上述问题,提出在智能轮椅中安装超声、红外传感器,利用模糊逻辑算法处理障碍物信息进行室内避障导航.在 Simulink 中建立轮椅运动学模型和创建模糊控制理论的模糊控制器,进行智能轮椅避障导航仿真.仿真结果表明,智能轮椅能有效完成室内避障,到达目的地,获得良好的避障导航效果.将该方案应用到智能轮椅上,将提高轮椅的智能水平,扩大其应用空间.     

模糊控制在机器人超声避障系统的应用

本文介绍模糊控制技术与智能轮椅机器人超声波避障技术相结合的应用.本系统使用超声波的探测距离作为输入信号,经模糊控制技术处理后,输出机器人左右轮的转动速度来实现超声波避障.在MATLAB环境下开发模糊控制器并仿真出模糊控制策略.在智能轮椅机器人超声避障系统中得到成功应用.     

基于C8051F340的超声避障机器人设计

智能移动机器人是当前机器人研究的一个重要领域,具有广阔的应用潜力.以C8051F340单片机为核心,设计了一种基于超声测距的智能避障机器人,介绍了系统软硬件电路的设计与实现,设计了由舵机和超声渡传感器构成的测距模块.在不影响机器人避障的情况下,有效的减少了传感器数量,简化了硬件电路.实验结果表明模糊控制算法对环境有很大的适应性.能够实现机器人的自主避障.     

基于多传感器融合的智能电动轮椅模糊测距控制

传统电动轮椅在复杂的外界环境及技术误差下,避障方法存在着误判率高,检测精准度低的问题。为了提高智能轮椅自动避障的安全性,设计基于多传感器融合技术,对智能轮椅实现模糊测距控制的智能控制器。能够根据电动轮椅配置的传感器数量和类型,可靠获取障碍物与轮椅之间的数据信息,并利用多传感器信息融合技术,分析预测障碍物相关的具体信息数据。在给定值的基础上,计算需要的多种控制变量,并进行模糊量化处理。根据模糊控制规则,在智能轮椅与障碍物模糊语言描述之间的关系下进行模糊决策,非模糊化处理,确保智能轮椅运行更加安全、稳定。     

基于模糊神经网络在智能轮椅避障中的应用

针对机器人在未知环境中的避障问题,提出了一种多传感器信息融合的避障方法.利用多传感器(声纳、摄像头)来采集外部环境信息,使得智能轮椅在移动过程中可以得到更充分的外部环境信息;使用基于Takagi-Sugeno (T-S)模型的模糊神经网络来对环境信息进行融合;通过融合的结果来控制轮椅的避障行为.通过模拟实验验证和分析,表明了该方法在解决轮椅避障问题方面有很好的效果,同时优化了轮椅避障的路径,提高了智能轮椅使用的安全性和方便性.     

基于模糊控制的嵌入式智能轮椅控制研究

设计了一种新的智能轮椅,该轮椅的控制器应用了嵌入式技术和模糊控制技术,运用了先进的传感设备,使之能够感知环境信息,具有实时避障功能.时智能轮椅的避障过程进行了仿真,得到比较好的控制效果,并证明用模糊控制策略实现实时避障功能的可行性.     

基于模糊贝叶斯网络算法的智能轮椅避障

对传统BP神经网络模糊逻辑的智能轮椅避障方法在训练过程中存在的过拟合和避障路径不够优化的问题,提出了一种模糊贝叶斯网络避障算法以降低神经网络的复杂度;该算法利用模糊神经网络对隶属度函数的参数进行自主学习调整,同时为增强神经网络的泛化能力和计算能力,在网络目标函数中加入权衰减项,利用贝叶斯原理优化神经网络的结构和权值;仿真和实机实验表明,该算法在训练结果和避障效果上均优于传统BP神经网络,提高了智能轮椅避障的实时性,优化了避障路径,可满足用户对智能轮椅安全性和舒适性的需求。      

并行超声波测距系统在移动机器人上的应用

超声波传感器被广泛应用于机器人避障系统中.基于超声波的测距原理,设计了一种并行测距系统.介绍了系统的硬件组成和软件实现方法.针对多路传感器并行测距容易产生干扰的现象,分析了干扰产生的原因,提出一种有效的解决办法.将系统用于移动机器人避障实验,给出了系统测量范围的实验标定结果.     

基于超声波传感器的脑控轮椅避障系统的研究

针对脑控轮椅行驶时因用户脑电信号的不稳定性可能引起碰撞事故发生的现象,提出了一种避障方法,并设计了多路超声波传感器避障系统及避障提示反馈界面;反馈界面上实时显示的提示信息将辅助用户做出有效的避障决策;当用户采用脑电自主控制轮椅运行时,若无法成功避障,则该避障系统立即启动紧急停车功能以避免与障碍物发生碰撞,保证了脑控轮椅用户的人身安全;实验结果表明:当把安全区域临界值、前后及左右紧急停车距离临界值分别设置为500mm、400mm和200mm时,该超声波传感器避障系统稳定性好、实时性强,能够满足脑控轮椅的用户安全导航的需要.     

基于激光和单目相机信息融合的智能轮椅避障策略研究

针对智能轮椅使用环境复杂多变,障碍物形状各异,单一传感器无法获得完整的环境信息的问题,提出一种基于激光传感器和单目视觉传感器信息融合的障碍物检测方法。通过单目相机和激光雷达传感器感知智能轮椅周围环境,得到障碍物的形状、距离分布状况等信息;在此基础上提出两种传感器信息的融合策略,建立局部障碍物地图,进一步采用模糊神经网络完成整体避障算法,实现智能轮椅安全、快速避障等功能。实验结果验证了文中所提避障算法的可行性及有效性。