基于ROS的语音导航智能小车设计与研究

为提高移动智能小车SLAM自主导航避障性能和运动稳定性,提出一种基于ROS框架的语音导航智能小车设计方法.建立智能小车的运动学模型,完成硬件电路和软件平台的搭建,基于粒子滤波器的FastSLAM算法,结合A*和动态窗口法DWA,编写ROS框架下的Gmapping功能包,实现智能小车的运动实验仿真、路径规划和动态避障.采用语音识别控制策略,利用Gazebo仿真和Rviz可视化,开展智能小车的语音导航试验.对比分析A*结合TEB算法的小车避障耗时及运动平顺性,仿真与实车验证结果均表明,本文方法设计的智能小车避障时间短,移动路径具有连续性,语音导航对环境的适应性强.     

紧致化智能停车系统的运行冲突控制

为了高效利用停车资源,针对具有高土地利用率的紧致化智能停车系统的运行安全,文中提出了一种时间窗模型下以速度控制为主的运行冲突控制方法。针对系统单层环境下的移动小车,通过改进的A*算法规划最佳路径,同时分析多移动小车的运行冲突,提出了时间窗初始化、检测及重规划3种操作,分2阶段预测和控制运行冲突,并通过实验详细分析。结果表明,所提出的运行冲突控制方法能实现紧致化智能停车系统的平稳高效运行,且控制性能有显著优越性。     

智能小车路径跟踪的研究与实现

自动智能小车作为一种轮式移动机器人.是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统。本文基于自动引导车智能控制系统.以小车精确、快速跟踪给定路径为控制目标.研究了自动引导车路径跟踪控制策略及其实现:并通过芯片TL494对智能小车实行双闭环控制.从而达到对小车的速度实现精确的控制。     

基于改进灰狼优化算法的自动导引小车路径规划及其实现原型平台

针对智能优化算法求解自动导引小车路径规划问题效率低且易早熟的缺陷,提出一种用于求解复杂环境下自动导引小车路径规划问题的改进灰狼优化算法。算法引入路径微调算子和邻域变异算子来提高灰狼优化算法的局部开发能力,又引入新的初始解生成算法提高初始种群的质量;采用改进的路径片段与障碍物相交判断算法来提高算法的运行效率,再采用新的避障算子来提高路径片段避开障碍物的效率。基于MATLAB GUI开发工具开发了带有多种智能优化算法的自动导引小车路径规划仿真原型平台,并与单种群遗传算法、多种群遗传算法和改进遗传算法进行对比,验证了改进灰狼优化算法求解自动导引小车路径规划的有效性。     

基于改进Voronoi图的移动机器人在线路径规划

针对移动机器人在部分环境信息已知下的路径规划问题,运用Voronoi图理论及动态路径最优算法(D*算法)理论,研究了一种基于传感器信息的移动机器人在线路径规划的方法.该方法利用现有的已知环境信息离线生成路图,并根据起点与终点的位置规划出一条无碰撞的全局最优路径,然后移动机器人沿着最优路径前进,安装在机器人上的传感器不断地探测环境新信息以在线完成路图的重构及路径的重规划,实时搜索一条全局最优路径.最后,通过在自制的小车平台上的实验证明方法的可行性.     

基于DSP的无线小车远程控制系统设计与研究

介绍了一种基于TMS320LF2407A DSP的两轮独立驱动小车的无线控制系统.用DSP实时采集光电编码器的输出脉冲来获取小车的转向信息,通过无线数传模块将车轮运动命令传送给小车上的伺服控制器,进而驱动电机,实现了对小车的准确运动控制.利用小车上的光学跟踪系统可以获取小车所处的环境信息,实时改变小车运行状态.     

基于事件驱动的高架提升传输小车派工与路径调度算法

为有效解决300mm晶圆工厂整合式布局环境下搬运设备所出现的碰撞、拥堵、死锁等问题,提出一种基于事件驱动的派工调度算法.充分考虑搬运系统中各搬运设备之间的相互影响,以搬运完工时间最小为优化目标建立数学模型；将第K短路径算法和时间约束集概念相结合,侦测冲突时间区间,采用回溯搜索的方法依次进行无冲突路径的规划,从而确定最短路径进行高架提升传输小车派工.通过对算法进行仿真分析表明,该算法能有效避免死锁和碰撞,提高系统的效率.     

FMS中自动导引车路径规划

针对柔性制造系统中自动导引小车(AGV)路径规划的问题,给出了一种动态路径时间模型,通过注册和删除自动导引小车在路径节点上的登记信息来更新模型;基于此模型,提出了一种基于A*算法的多AGV动态路径规划方法,该方法对潜在的冲突进行检测,并分类处理,避免了潜在的碰撞和冲突,从而有效的搜索最短时间路径;同时给出了算法的具体求解过程;最后结合基于VC++6.0开发的AGV控制系统软件对算法进行仿真,实例与仿真证明了算法的可行性。     

基于AT89C52控制的寻迹小车设计

针对小车在行驶过程中的寻迹要求,设计了以AT89C52单片机为核心,采用反射式红外传感器来识别路径的控制系统.理论分析及实际测试证明,该系统控制下的小车具有很好的识别能力,且运行灵活、稳定、可靠.     

无线远程控制自动小车设计

针对行驶路径相对固定,并便于绘制的场合,结合AT89S52单片机、NRF24101无线模块和计算机,本文设计了一种无线远程控制自动小车,重点对小车控制系统硬件和软件进行了详细设计.该小车行驶路径由计算机绘制和分析,省去了传统无线智能小车找黑线的麻烦,具有结构简单、远程控制方便、成本低廉等优点,在企业车间、生产线和仓库运输中具有广阔的应用前景.     

未知环境中基于强化学习的移动机器人路径规划

为解决未知环境中移动机器人的自适应路径规划问题,提出了一种基于Q学习算法的自主学习方法。首先设计了未知环境中基于传感器信息的移动机器人自主路径规划的学习框架,并建立了学习算法中各要素的数学模型;然后利用模糊逻辑方法解决了连续状态空间的泛化问题,有效地降低了Q值表的维数,加快了算法的学习速度;最后在不同障碍环境中对基于Q学习算法的自主学习方法进行了仿真实验,仿真实验中移动机器人通过自主学习较好地完成了自适应路径规划。研究结果证明了该自主学习方法的有效性。     

基于Riccati方程的汽车线控转向传感器故障重构研究

针对取消方向盘与转向器之间的机械连接后,线控转向系统存在的安全性和可靠性问题,提出以软件解析冗余为基础的线控转向系统传感器故障重构方法。以现有的线控转向系统为基础,从最优控制角度出发,基于Riccati型方程构建了线控转向系统主要传感器的最优软件解析故障重构方法,并进行了传感器故障重构的硬件在环仿真。仿真结果表明,该方法能够实现传感器信号的重构,可以满足线控转向系统的容错控制要求。     

基于ATmega128的模糊控制系统

以ATmage128单片机为核心,提出了一种移动机器人路径规划模糊控制系统的设计思路,并给出了控制系统硬件和软件设计方案.系统预先设定目标,移动机器人根据超声波传感器感知环境信息,采用模糊控制进行路径规划,机器人自主移动到达目标.硬件方面介绍了显示电路、超声波测距电路、电机驱动电路、无线通信电路等接口电路.软件方面给出了模糊控制、超声波测距和无线通信的软件设计方案.使用MATLAB软件进行了仿真,仿真结果表明模糊控制系统具有较理想的有效性和可行性.     

Improved adaptive integral line-of-sight guidance law and adaptive fuzzy path following control for underactuated MSV

This paper presents an adaptive fuzzy path following control law based on an improved adaptive integral line-of-sight (IAILOS) guidance law for the underactuated marine surface vessel (MSV) exposed to the time-varying ocean currents and time-varying sideslip angle. Initially, the IAILOS guidance law is proposed which can not only calculate the desired yaw angle but also estimate the time-varying ocean currents and time-varying sideslip angle simultaneously. Furthermore, the adaptive fuzzy path following control law is established by combining with the estimator to cope with the MSV’s attitude tracking control and velocity tracing control problem via backstepping technique. Specifically, the dynamic uncertainties and unknown environment disturbances are compensated by the fuzzy logic system with fuzzy updating law based on estimation error rather than tracking error. Additionally, two high-order tracking differentiators (TDs) are designed to construct derivatives of virtual control vector and reduce computational complexity inherent in backstepping method. It is proved that the proposed adaptive fuzzy path following control law can drive the vessel to track the desired path and tracking error can converge to an arbitrarily small compact set, while guaranteeing all signals in the closed-loop control system are uniformly ultimately bounded. Finally, simulation results and comparisons are carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed control approach.     

基于模糊逻辑的机器人路径规划

提出了一种基于模糊逻辑的移动机器人路径规划算法,并对算法进行了运动仿真,仿真结果表明,对不同的路障能较好地实现机器人的避障,解决了人工势场法中局部极小的问题,避开了传统算法中存在对移动机器人定位精度要求高的约束。     

基于模糊神经网络控制的AGV避障路径规划仿真

自动导引车(AGV)作为一种现代化物流设备,在许多领域得到了越来越广泛的应用。AGV在行进过程中的主要任务是避障及路径规划。针对AGV的避障路径规划问题,定义了AGV的行驶环境,提出了AGV避障路径规划的模糊神经网络控制方法,设计了模糊神经网络控制器,并用Matlab进行了仿真。仿真结果表明该模糊神经网络控制器满足控制要求,该研究为进一步精确控制AGV奠定了基础。     

受人观测启发的UUV前视声纳滤波方法

UUV依据前视声纳探测信息进行在线滚动路径规划。针对浅水环境下声纳探测信息受物理及声场环境干扰杂波较多的问题,提出了一种受人观测启发的前视声纳滤波方法。首先,建立了声纳视域模型,然后采用小波阈值法进行声纳信息的初步去噪;其次,引入仿人观测的真伪目标判别策略,提出了基于时间滑窗的探测目标模糊关联与真伪判别算法。湖试结果表明:该算法能够滤除浅水环境下声纳探测信息的杂波,可提供可信环境信息,并引导UUV避开岛屿、浮箱等典型障碍目标。     

物品自动运送机器人原型系统的局部路径规划研究

描述了一种基于多边形环境模型 ,以机器人运动过程中的转弯次数最少为优化目标 ,采用广度优先搜索技术的 MT局部路径规划算法以及相应的复杂实际环境建模方法 ,并将其应用于目前正在研制的物品自动运送机器人 (ACR)原型系统。仿真实验表明 ,本文所描述的 MT算法以及相应的环境建模方法对 ACR原型系统的局部路径规划问题而言不失为一种良好的解决方案     

A~*算法在移动机器人路径规划中的应用

采用A*算法对已知环境中的移动机器人路径规划问题进行研究。利用栅格法建立环境模型,然后对节点的选择进行分析,最后通过MATLAB仿真。仿真结果表明算法能找到一条从起点到终点的较优路径,验证了算法的有效性。     

动态环境下移动机器人路径规划的改进蚁群算法

研究动态环境下移动机器人路径规划问题,采用栅格法对机器人工作空间进行建模,在使用蚁群算法进行全局路径搜索过程中引入人工势场的概念,使蚂蚁对最优路径更加敏感;机器人针对动态环境中可能出现的不同类型障碍物分别执行不同的避障策略;同时提出一种最优路径预测模型用于预测在避障过程中是否出现新的最优路径。算法结合人工势场法和蚁群算法的特点,将全局路径规划与局部路径规划相融合以提高路径搜索的效率。仿真结果验证了该算法的有效性。