基于改进势场法的足球机器人路径规划系统

人工势场法是机器人路径规划中应用较多的一种方法,但方法在障碍物较多时由于势场合力不容易控制而常常出现避障失败现象.足球机器人比赛系统场上障碍物情况复杂,尤其是在边界附近和禁区附近,传统势场法较难胜任.根据足球机器人比赛平台特点和赛场上较常出现的情况,重点对边界附近和禁区附近的机器人路径规划进行分析研究,根据比赛平台的特点将周围环境的物理特点转化成特定的数学表达式,糅合到传统势场函数公式中进行改进处理,从而构造出能够适应足球场地环境的人工势场路径规划系统.仿真实验结果证明该方法是有效的.     

机器人避碰规划综述

避碰规划是机器人控制技术研究中的一个重要问题,目前的研究主要分为两大类：全局方法和局部方法,全局方法一般指C空间方法,局部方法一般批人工势场法。本文综述了近二十年有关这方面研究的一些较有影响的思想和方法（主要针对关节式机械臂避碰规划）。     

一种改进势场法在多移动机器人避碰规划中的应用

基于人工势场法原理建立了移动机器人避障模型,对人工势场法的“势场陷阱”问题进行了重点分析,对动态停止“势场陷阱”和徘徊抖动“势场陷阱”问题分别采用“随机扰动法”和“动态步长折半法”处理,并把它用到多移动机器人避碰规划中,仿真结果表明改进效果明显。     

基于改进人工协调场的多机器人避碰算法

针对多机器人系统中避碰问题,提出一种基于改进人工协调场的多机器人避碰算法。首先采用凸化障碍,子目标主动选择方法,解决人工协调场在有非凸障碍环境中的“死锁”问题;其次建立基于速度和距离的排斥力模型,以克服人工协调场对空间利用率低的缺陷,尤其是目标点与障碍物距离较近机器人无法抵达的情况;最后设计一种力混合器模型,并基于此模型以达到避免人工协调场中的运动抖动的效果。仿真实验证明该算法对解决有障碍环境下多机器人避碰问题的有效性和可靠性,增强了多机器人系统对复杂环境的适应性。     

人工势场法在足球机器人路径规划中的应用

针对目前人工势场法在足球机器人比赛平台中应用的一些不足和缺陷,综述了人工势场法原理和几种不同的势函数表示方法,阐述了目前国内外对该方法的各种改进算法和与其他方法相结合的应用;在分析足球机器人比赛平台动态不确定性特点的基础上,重点研究人工势场法在足球机器人比赛平台中的应用和改进,此基础上分析和总结了各种方法的优缺点和目前存在的问题,提出对今后工作的几点展望和下一步工作方向.     

人工势场法在多机器人运动中的研究

多机器人运动主要包括避障避碰、群集运动、队形控制三个模块.人工势场法在这三方面的理论基础已比较成熟,但在具体应用上还有一些值得改进的地方,如局部最小问题的解决、多机器人运动存在的特殊碰撞问题、复杂环境下的运动以及队形控制算法的探讨等.针对这些问题,分析了势场法在多机器人运动规划中的研究方法和现状,并对势场法在该研究领域的前景和研究方向做出了展望.     

足球机器人路径规划的改进型人工势场算法研究

传统人工势场法不能适应复杂动态环境且容易产生局部极小,论文提出了一种改进型的人工势场算法,该算法考虑了机器人和障碍物的速度、加速度等动态特性,对传统人工势场进行了有效的调节,使其能更好地适应动态复杂环境,对局部极小问题进行判定,通过改变斥力场和引力场的影响力来解决局部极小问题,将该优化算法运用到足球机器人仿真比赛中,结果表明基于改进型人工势场优化算法能够在动态对抗性的环境中有效地实现最优路径规划,弥补了传统人工势场的不足。     

基于改进势场法的足球机器人避障路径规划

分析了势场法用于移动机器人路径规划中产生目标不可达问题的原因, 提出了改进的斥力势场函数, 将机器人与目标的相对距离考虑在内, 以确保总的势场力在目标位置全局最小. 改进的势场法应用于足球机器人避碰控制. 仿真与应用结果表明, 它能有效地解决在目标附近有障碍物时目标不可达问题.     

基于三维速度势场的AUV局部避碰研究

以势场方法的思想为出发点,提出一种基于速度势场的AUV局部避碰仿真方法．根据AUV的特点建立了空间碰撞危险区域和由水平面速度势场和垂直面速度势场组成的三维速度势场．该方法较好地利用了相对速度的信息．仿真实验证明此方法可以使AUV在水下多运动障碍物的环境中得到较好的局部避碰效果,为今后的海试打下了很好的基础．     

基于改进人工势场法的救灾机器人路径规划

针对矿井障碍物复杂多变、救灾机器人采用传统人工势场法进行路径规划易陷入局部极小点的问题,提出一种基于改进人工势场法的救灾机器人路径规划方法。该方法通过在引力场中加入扰动场来改变引力场函数,使救灾机器人在陷入局部极小点时自主走出局部极小点;结合障碍填充法,通过对凹障碍物进行虚拟填充,形成新的障碍物并产生相应的斥力场函数,避免救灾机器人再次陷入局部极小点。仿真及测试结果验证了该方法的可行性及有效性。     

基于遗传算法的足球机器人比赛中障碍回避策略的设计

本文介绍了基于遗传算法的足球机器人系统中障碍回避策略的设计,使机器人能避 开障碍物从给定点到目标点找到一条比较短的路径,并阐述了具体算法的设计与实现,并给 出了仿真结果．     

一种基于相对坐标系下移动机器人动态实时避碰的新方法

本文提出了一种机器人在动态环境下的动态实时避碰的新方法．此方法是基于相 对坐标系，在加速度空间中，通过动态实时地调整机器人自身速度的大小和方向使其离开碰 撞区域，即碰撞危险区域，达到与动、静态障碍物之间的避碰．仿真实验验证了此方法的有 效性．     

关于足球机器人避障控制的研究

介绍了足球机器人避障控制的特点,障碍物的数学描述和检测方法,把人工势场理论引入到足球机器 人避障控制中,并分析了人工势场法的优点和不足.     

基于环境势场法的“感知—动作”行为研究

“感知-动作”行为(perception-action behavior),又称基于感知行为(sensor-based behavior)的研究是当前人工智能中一项普遍受到重视的课题.本文以移动机器人的自动避障行为为背景,研究了基于环境势场法的“感知-动作”行为,提出了时变势场动态位的概念,建立了移动机器人环境势场的数学模型,并运用所提出的模型实现了移动机器人THMR-Ⅱ的低层控制.实践表明,这类系统结构简单、性能良好,实时性和鲁棒性很强。这是一项值得深入研究的人工智能新课题.     

基于改进人工势场-鱼群算法的LBS最短路径修正研究

LBS(Location Based Service),即基于位置的服务,是通过无线通信设施或是外部定位方式取得移动终端用户位置信息,在GIS系统的支持下,为用户提供相应位置服务的一种增值服务。以LBS系统中动态目标的追踪为研究对象,通过对基础人工势场法进行研究,提出一种改进人工势场法:在引力场中加入速度因素,使其能追踪动态目标。同时,由于复杂环境的多变性,将改进人工势场法与人工鱼群算法相结合,对路径进行评估和修正,获得最优路径。仿真实验显示,该算法在LBS系统中的有效性,同时与一般智能算法相比,基于改进人工势场-鱼群算法到达目标时间明显缩短,提高了搜索效率。     

复杂环境中基于人工势场优化算法的最优路径规划

本文提出一种基于人工势场优化的路径规划方法.把人工势场的路径规划结果作为先验知识，对蚁群算法进行初始化，提高了蚁群算法的优化效率;另一方面，机器人的路径也同时得到优化，克服了人工势场法的局部极小问题．仿真实验结果表明，该方法在复杂环境中能有效地实现最优路径规划；并提供了一种把传统规划方法和统计优化相结合、提高规划效率的可行思路．     

机器人足球比赛研究

机器人足球比赛是一个有趣且复杂的人工智能的新兴研究领域，它试图利用一个将各种理论 、算法和Agent体系结构集成在一起的任务来促进机器人学和人工智能研究的发展．论述了 机器人足球比赛的目标、意义、所涉及的关键技术以及一些主要的应用方面，同时指出了机 器人足球比赛今后的发展方向．希望引起研究人员对机器人足球比赛的重视，以便促进机器 人足球比赛在我国的发展．     

基于双目协调的小型全自主足球机器人导航

对所开发的小型全自主足球机器人只依靠双目异构视觉进行导航问题进行了研究．建立了双视觉测量目标相对和全局坐标的模型，给出了上目和下目的基本导航方法．然后重点分析了基于双目协调的足球机器人导航数据融合方法和双目协调机理．在所开发的全自主足球机器人上进行的实验及在FIRA的世界杯赛上机器人的成功表现，证明了双目协调导航的有效性和实用性．     

基于现场总线的工业机器人联网

本文根据国内工业机器人技术开发和应用现状及其技术发展趋势，进行了基于现场 总线的工业机器人联网技术的研究和开发，并将机器人作为生产线底层设备，实现了工业机 器人网络的互联．本文介绍了这个系统的硬件结构、上位监控机软件实现、控制器软件实现 以及系统完成的功能．     

基于栅格方法的移动机器人实时导航和避障

本文对移动机器人的实时导航和避障设计了基于栅格的控制算法，用该算法控制清华大学计算机系研制的ＴＨＭＲ－Ⅲ移动机人能在未知的环境中，实量检测出障碍物，并实时规划出合理路径，稳定，平滑连续地向着目标行驶，最后给出了ＴＨＭＲ－Ⅲ在几种典型环境中行驶的实验结果。