融合危险度模糊分级的UAV动态避障方法

针对无人机(UAV)在多障碍环境中面对运动障碍的反应式避障问题，为了在反应避障决策时能够朝向周围障碍更远、更少的方向进行避障，提出了一种融合障碍危险度模糊分级的三维速度障碍避障方法。通过三维速度障碍法，给出探测域内各运动障碍的碰撞预测。选取坐标系三轴方向作为相互独立的可用避障加速度方向，在速度及加速度限制下求解三轴方向上避障加速度方向以及数值区间。通过模糊算法，给出了周围其他静止障碍的危险分级方法，提出优化评价函数对计算各方向上的最优加速度，给出优化避障指令。仿真结果表明，针对复杂环境，UAV在反应避障的同时考虑了其他障碍的影响，相比原算法拥有了更高的避障成功率和更少的避障次数。     

针对动态障碍物的无人机最优避撞策略

复杂动态环境下自主避障能力已成为无人机亟待解决的关键问题.针对现有避障算法通过调向或调速进行规避障碍的缺点,基于速度障碍法,提出一种同时调向与调速的混合避障策略.首先,根据速度障碍法原理,判断无人机与动态障碍物是否存在飞行冲突;然后,分别在单动态障碍物和多动态障碍物场景下,利用数学公式精确推导出无人机避障所需要调整的航...     

一种针对大型凹型障碍物的组合导航算法

针对移动机器人导航过程中无法规避大型凹型障碍物问题,该文提出一种多状态的组合导航算法。算法按照不同的运动环境,将移动机器人的运行状态分类为运行态、切换态、避障态,同时定义了基于移动机器人运行速度和运行时间的状态双切换条件。当移动机器人处于运行态时,采用人工势场法(APFM)进行导航,并实时观测毗邻障碍物的几何构型。在遭遇障碍物时,切换态用于判断是否满足状态切换条件,以进入避障态执行避障算法。避障完成后,状态自动切换回运行态继续执行导航任务。多状态的提出,可有效解决传统人工势场法在大型凹形障碍物的避障过程中存在局部震荡的问题。基于运行速度和运行时间的双切换条件判定算法,可实现多状态间的平滑切换。实验结果表明,该算法在解决局部震荡问题的同时,还可降低避障时间,提升导航算法效率。

     

移动机器人超声波测距避障系统设计

测距避障是移动机器人适应未知复杂环境的能力之一,准确测出移动机器人和障碍物之间的距离是关键。以dsPIC33FJ256MC710单片机为核心研究设计了一种移动机器人超声波测距避障系统。该系统利用脉冲回波法测距,针对超声波在空气中的传播速度受环境温度的影响,设计了超声波速度温度补偿电路。实验结果表明该超声波测距避障系统测量数据准确,能够满足移动机器人在复杂环境中避障的需求。     

一种基于跟随领航法的多机器人的编队及避障控制方法

主要针对未知环境下多移动机器人的编队及避障问题,设计了基于跟随领航的编队及避障控制算法,使多机器人能保持一定的编队队形且无碰撞,并能使机器人在未知的局部障碍环境下也能够安全躲避障碍物,在通过障碍物之后依然能恢复之前的编队队形。对多机器人系统设计并进行仿真实验,实验结果表明,该方法对于实现多移动机器人的编队和避障控制具有良好的效果。     

基于人工流场的移动机器人路径规划方法研究

针对移动机器人路径规划问题,将二维流体流动过程与机器人移动过程相结合,提出基于人工流场的移动机器人路径规划方法,即人工流场法AFF。该方法首先在移动机器人的规划空间中建立虚拟流场,然后求解虚拟流场的速度场分布和压力场分布,而后获得一组流线簇,最后依据所定义的最优路径评价准则生成移动机器人最优规划路径。该方法针对几种典型的障碍环境进行了仿真分析,结果表明该方法相比现有的方法能获得一条更安全且平滑的路径,验证了该方法的有效性。     

基于人工势场法的集群避障算法应用研究

针对无人机集群避障的问题,选用效率高、应用普遍的人工势场法作为避障算法, 结合一致性编队理论,采用领航者—跟随者编队算法对无人机进行编队控制。并且对于障碍物增加虚拟障碍点进行重新拟合,以优化避障路径。结合以上内容有效地解决了无人机集群的避障应用问题。     

基于自适应卡尔曼滤波的侧滑移动机器人运动模型估计

精确实时在线的运动模型对于侧滑移动机器人的运动控制和轨迹规划至关重要,相比于离线模型估计,该文在基于速度瞬心(ICRs)的侧滑移动机器人运动学模型基础上,采用扩展卡尔曼滤波(EKF),在同一特定地形下在线准确得到ICRs的参数值;并针对不同的地形情况,采用k-近邻法对地形进行分类,实时判别机器人当前运行的路面,采用自适应的卡尔曼滤波器(AKF)调整滤波器参数。仿真和实验对比表明,该方法在同一地形和变化地形下均能快速估计出侧滑移动机器人的运动学模型,收敛时间均为3 s以内,可以满足实际使用的需要。     

基于模糊算法的移动机器人路径规划

为了解决移动机器人最优路径规划问题,提出一种基于模糊算法的移动机器人路径规划策略.利用超声波传感器对环境进行探测,得到关于障碍物和目标的信息.运用模糊推理将障碍位置信息与目标位置信息模糊化,建立模糊规则并解模糊最终使机器人可以很好的避障,从而实现了移动机器人的路径规划.仿真实验结果表明了模糊算法优于势场法和A*算法,具...     

机器人、机械手、自动调节、控制与执行机构

0634546 HfutEngine2005仿真机器人足球队设计[刊,中]／方宝富／／合肥工业大学学报(自然科学版)．-2006,29 (9)．-1085-1089,1110(C) 0634547一种新的移动机器人动态避障方法[刊,中]／段华／／应用科学学报．-2006,24(5)．-525-528(G)提出了一种新颖、有效的移动机器人的动态避障方法。通过分析障碍物最大包围盒在机器人坐标系的位置以及其相对于机器人的速度,得到障碍物与机器人可能发生碰撞的方位,然后使用基于速度改变最小原则和速度改变最佳原则的第一和第二避障策略来完成机器人的动态避障。仿真结果表明,此方法能够使机器人在具有静态和动态障碍物的复杂环境中安全避障。参10 0634548仿生机器鱼运动学参数优化选择的试验方法研究[刊,中]／高永琪／／海军工程大学学报．-2006,18(4)．- 39-44(G)建立了仿生机器鱼在一维稳态游动时的运动学数