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相似文献
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1.
移动越障机构是输电线路移动机器人的基础,也是目前制约线路移动机器人发展的技术障碍之一.采用SolidWorks三维建模软件和ADAMS动力学仿真分析软件在虚拟环境中建立双臂移动机器人的仿真模型.通过避障路径规划生成运动仿真数据,在ADAMS虚拟环境中实现双臂移动机器人的稳定越障.仿真结果表明:双臂移动机器人的两臂交错滑移结构设计能够满足行走要求,且避障路径规划方法可行,仿真数据可为下一步双臂移动机器人物理样机的研制提供理论参考.  相似文献   

2.
针对动态环境中多移动机器人路径规划问题提出了一种遗传算法.该算法的适应值与间隙呈线性关系,计算简单,将协调路径适应值矩阵引入遗传算法,实现了多移动机器人安全路径规划.仿真结果验证了该算法在多移动机器人路径规划中的可行性和有效性.  相似文献   

3.
针对二维动态场景下的移动机器人路径规划问题,提出了一种新颖的路径规划方法——连续动态运动基元(continuous dynamic movement primitives, CDMPs).该方法将传统的单一动态运动基元推广到连续动态运动基元,通过对演示运动轨迹的学习,获得各运动基元的权重序列,利用相位变量的更新,实现对未知动态目标的追踪.该方法克服了移动机器人对环境模型的依赖,解决了动态场景下追踪运动目标和躲避动态障碍物的路径规划问题.最后通过一系列仿真实验,验证了算法的可行性.仿真实验结果表明,对于动态场景下移动机器人路径规划问题, CDMPs算法比传统的DMPs方法在连续性能和规划效率上具有更好的表现.  相似文献   

4.
研究移动机器人运动规划问题.为实现机器人独立自主地完成任务行为,提出了一种利用栅格法对移动机器人运动进行规划,算法将运动规划分解为路径规划和运动控制两部分.在路径规划时,对栅格环境设定机器人的假想窗口栅格,并根据假想窗口和环境信息的可信度,设定实现环境信息优化的路径规划策略.根据机器人的运动学模型推导出机器人的运动控制律,以实现问题的求解.最后对运动规划方法进行了仿真验证,仿真结果证明了控制律的有效性.  相似文献   

5.
考虑动力学模型的非完整移动机器人运动规划   总被引:3,自引:1,他引:2  
针对非完整移动机器人,在运动学和动力学约束条件下提出了一种运动规划方法.在工作环境已知情况下,根据移动机器人的动力学模型和无打滑非完整运动约束条件,采用立方螺线对规划的路径光滑化,从而使得移动机器人易于跟踪所规划的路径,同时考虑了移动机器人速度的限制.最后采用Matlab对该算法进行了数值仿真,结果表明该方法是有效的.  相似文献   

6.
带拖车的移动机器人包络路径分析与描述   总被引:3,自引:3,他引:0  
李宏超  黄亚楼  夏毅  徐国华  谭民 《机器人》2001,23(4):334-337
带拖车的移动机器人系统是一类复杂的多车体系统,其路径规划问题难以沿用单 体移动机器人系统的规划方法.本文通过分析这类系统运动时的路径特征,提出包络路径概 念;并根据路径与车体约束的关系,给出包络路径的量化描述,从而把这类多车体系统的路 径规划问题转化为单个车体的规划问题,本质地改变了带拖车移动机器人的运动规划.  相似文献   

7.
针对多移动机器人对固定目标和动态目标跟踪问题进行了研究;首先基于l-φ闭环控率对多移动机器人进行刚性编队,建立运动学模型,采用leader-follower协调策略算法,实现了多移动机器人的协调合作;然后采用SURF算法识别目标,通过路径规划实现对固定目标的跟踪以及利用卡尔曼滤波器实现对运动目标的跟踪,设计了基于Backstepping方法的控制器,使多移动机器人能稳定跟踪目标;最后用MATLAB进行仿真;仿真结果表明,所设计的控制器和算法能使多移动机器人的跟踪误差快速收敛于零,适用于多移动机器人对目标的跟踪。  相似文献   

8.
基于博弈论的多移动机器人聚集任务路径规划   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
针对多移动机器人聚集任务的路径规划,建立系统多目标优化数学模型,研究基于博弈论的求解方法。将n个机器人视为博弈的n方,建立Nash均衡博弈模型和共谋合作博弈模型,结合进化策略,对多移动机器人的运动协调进行研究。仿真实验结果表明,博弈分析方法可有效解决多机器人的协调路径规划问题。  相似文献   

9.
针对移动机器人局部动态避障路径规划问题开展优化研究。基于动态障碍物当前历史位置轨迹,提出动态障碍物运动趋势预测算法。在移动机器人的动态避障路径规划过程中,考虑障碍物当前的位置,评估动态障碍物的移动轨迹;提出改进的D*Lite路径规划算法,大幅提升机器人动态避障算法的效率与安全性。搭建仿真验证环境,给出典型的单动态障碍物、多动态障碍物场景,对比验证了避障路径规划算法的有效性。  相似文献   

10.
针对目前局部路径规划算法只适用于单车体机器人的问题,提出了一种针对拖车式移动机器人的动态窗口法。首先,利用多车体结构的路径跟踪方程实现对拖车式移动机器人的运动控制;然后,利用评价函数同时对牵引车和拖车进行评价并根据权重相加;最后,针对拖车结构特性,添加了运动过程中牵引车与拖车的夹角约束,保证运动轨迹的稳定性。仿真实验表明:拖车式移动机器人的运动控制可满足收敛性,同时所提算法实现了拖车式移动机器人局部路径规划的任务,且在运动过程中夹角变化均未超出限制。该研究对拖车式移动机器人的自主导航有极大的参考价值。  相似文献   

11.
基于ACS算法的移动机器人实时全局最优路径规划   总被引:1,自引:0,他引:1  
以Ant Colony System(ACS)算法为基础提出了一种新的移动机器人实时全局最优路径规划方法.这种方法包括三个步骤:第一步是采用链接图理论建立移动机器人的自由空间模型,第二步是采用Dijkstra算法搜索出一条无碰撞次优路径,第三步是采用ACS算法对这条次优路径的位置进行优化,从而得到移动机器人的全局最优路径.计算机仿真实验的结果表明所提出的方法是有效的,可用于对移动机器人进行实时路径规划.仿真结果也证实了所提出的方法在收敛速度、解的波动性、动态收敛特征以及计算效率等方面都具有比采用精英保留遗传算法的移动机器人路径规划方法更好的性能.  相似文献   

12.
一种动态环境下移动机器人的路径规划方法   总被引:26,自引:2,他引:26  
朴松昊  洪炳熔 《机器人》2003,25(1):18-21
本文提出了在动态环境中,移动机器人的一种路径规划方法,适用于环境中存 在已知和未知、静止和运动障碍物的复杂情况.采用链接图法建立了机器人工作空间模型, 整个系统由全局路径规划器和局部路径规划器两部分组成.在全局路径规划器中,应用遗传 算法规划出初步全局优化路径.在局部路径规划器中,设计了三种基本行为:跟踪全局路径 的行为、避碰的行为和目标制导的行为,采用基于行为的方法进一步优化路径.其中,避碰 的行为是通过强化学习得到的.仿真和实验结果表明所提方法简便可行,能够满足移动 机器人导航的高实时性要求.  相似文献   

13.
移动机器人路径规划与环境绘图   总被引:4,自引:0,他引:4  
郭戈 《机器人》2003,25(4):304-307
由于双圆弧具有满足任意端点及其斜率条件的特性,所以非常适合于移动机器人路 径规划问题.本文利用双圆弧来处理机器人在给定环境中的路径规划问题,并由此得出机器 人的路径规划策略及其跟踪控制算法.同时,利用双圆弧实现对拐角、多边形等特征地形的 逼近和复原,提出了机器人对未知环境的勘测及绘图算法.该方法简单有效,对机器人初始 条件不加限制,计算量非常小,具有较高的实用价值.  相似文献   

14.
Complete coverage navigation (CCN) requires a special type of robot path planning, where the robots should pass every part of the workspace. CCN is an essential issue for cleaning robots and many other robotic applications. When robots work in unknown environments, map building is required for the robots to effectively cover the complete workspace. Real-time concurrent map building and complete coverage robot navigation are desirable for efficient performance in many applications. In this paper, a novel neural-dynamics-based approach is proposed for real-time map building and CCN of autoxnomous mobile robots in a completely unknown environment. The proposed model is compared with a triangular-cell-map-based complete coverage path planning method (Oh , 2004) that combines distance transform path planning, wall-following algorithm, and template-based technique. The proposed method does not need any templates, even in unknown environments. A local map composed of square or rectangular cells is created through the neural dynamics during the CCN with limited sensory information. From the measured sensory information, a map of the robot's immediate limited surroundings is dynamically built for the robot navigation. In addition, square and rectangular cell map representations are proposed for real-time map building and CCN. Comparison studies of the proposed approach with the triangular-cell-map-based complete coverage path planning approach show that the proposed method is capable of planning more reasonable and shorter collision-free complete coverage paths in unknown environments.   相似文献   

15.
王洪斌  尹鹏衡  郑维  王红  左佳铄 《机器人》2020,42(3):346-353
提出了一种改进的A*算法与动态窗口法相结合的混合算法,以解决移动机器人在多目标复杂环境中的路径规划问题.首要,为了提升算法的运行效率,实现单次规划的路径可通过多个目标点,同时提升路径平滑处理的灵活性并满足移动机器人非完整约束条件,本文利用目标成本函数对所有目标进行优先级判定,进而利用改进的A*算法规划一条经过多个目标点的最优路径,同时采用自适应圆弧优化算法与加权障碍物步长调节算法,有效地将路径长度缩短5%,转折角总度数降低26.62%.其次,为实现移动机器人在动态复杂环境中局部避障并追击动态目标点.提出将改进动态窗口算法与全局路径规划信息相结合的在线路径规划法,采用预瞄偏差角追踪法成功捕捉移动目标点,并提升了路径规划效率.最后,对所提方法进行仿真实验,结果表明该方法能够在复杂动态环境中更有效地实现路径规划.  相似文献   

16.
针对室内空间局限性造成的移动机器人路径规划难度提升问题,文章分析了机器人室内移动中转弯、启停等运动特征,为获得最优规划路径引入了粒子群算法(particle swarm optimization, PSO),同时为改善经典算法中收敛度低,易早熟等问题,首先使用收敛因子、线性递减、非线性凹函数、随机分布方式等对PSO惯性权重的选取进行了讨论,并结合三次样条插值方法、选取罚函数作为适应度函数等对PSO进行了算法改进,最后,以实验室作为室内环境背景进行了仿真实验,并与经典的PSO路径规划方法进行了对比,实验结果表明,文章中改进的PSO路径规划方法精度高于经典PSO方法5%,平均寻优时间比经典PSO的少5s左右,能够有效的提高规划路径的平滑度,对于室内环境中机器人路径规划具有良好的实时性和有效性。  相似文献   

17.
This paper presents the optimal path of nonholonomic multi robots with coherent formation in a leader–follower structure in the presence of obstacles using Asexual Reproduction Optimization (ARO). The robots path planning based on potential field method are accomplished and a novel formation controller for mobile robots based on potential field method is proposed. The efficiency of the proposed method is verified through simulation and experimental studies by applying them to control the formation of four e-Pucks robots (low-cost mobile robot platform). Also the proposed method is compared with Simulated Annealing, Improved Harmony Search and Cuckoo Optimization Algorithm methods and the experimental results, higher performance and fast convergence time to the best solution of the ARO demonstrated that this optimization method is appropriate for real time control application.  相似文献   

18.
快速搜索随机树(Rapidly-exploring random Tree Star,RRT*)算法在移动机器人实际应用中规划路径在转向部分存在较多的冗余转折点,导致移动机器人在移动转向过程中出现多次停顿与转向,为剔除规划路径中的冗余路径点,提高机器人移动流畅性,提出一种改进的 RRT*算法。算法将局部逆序试连法引入移动机器人路径规划,在确保RRT*算法概率完备性和渐进最优性的前提下,剔除规划路径中的冗余路径节点,使最终路径更加接近最短路径。通过MATLAB仿真实验证明,规划路径平均长度缩短4%,算法耗时缩短35%,改进后的RRT*算法能缩短规划路径且转向部分路径更加平滑。最后,使用改进后的RRT*算法在室内环境下进行移动机器人路径规划实验。实验结果表明:规划路径上无冗余路径点,且移动机器人沿路径移动流畅。  相似文献   

19.
基于粒子群算法的移动机器人路径规划   总被引:32,自引:1,他引:32  
秦元庆  孙德宝  李宁  马强 《机器人》2004,26(3):222-225
提出一种分步路径规划方法,首先采用链接图建立机器人工作空间模型,用Dijkstra算法求得链接图 最短路径;然后用粒子群算法对此路径进行优化,得到全局最优路径.仿真结果表明:所提方法简便可行,能够满足 移动机器人导航的高实时性要求,是机器人路径规划的一个较好方案.􀁱  相似文献   

20.
A new probabilistic roadmap method is presented for planning the path of a robotic sensor deployed in order to classify multiple fixed targets located in an obstacle-populated workspace. Existing roadmap methods have been successful at planning a robot path for the purpose of moving from an initial to a final configuration in a workspace by a minimum distance. But they are not directly applicable to robots whose primary objective is to gather target information with an on-board sensor. In this paper, a novel information roadmap method is developed in which obstacles, targets, sensor’s platform and field-of-view are represented as closed and bounded subsets of an Euclidean workspace. The information roadmap is sampled from a normalized information theoretic function that favors samples with a high expected value of information in configuration space. The method is applied to a landmine classification problem to plan the path of a robotic ground-penetrating radar, based on prior remote measurements and other geospatial data. Experiments show that paths obtained from the information roadmap exhibit a classification efficiency several times higher than that of existing search strategies. Also, the information roadmap can be used to deploy non-overpass capable robots that must avoid targets as well as obstacles.  相似文献   

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