移动机器人的实时路径规划研究与仿真

研究移动机器人的实时路径规划问题.为了实现移动机器人在动态不确定环境下实时地避开障碍物,安全到达目标点,提出一种人工势场法与指导性RRT算法结合的改进算法,利用人工势场法在初始环境中预规划一条初始路径.当有新的障碍物出现并且覆盖了初始路径时,启动实时规划.在新的障碍物周围确定合适的规划空间,可利用指导性RRT算法规划局部路径.最后,合并初始路径与局部路径,得出最终路径.仿真结果表明,改进的混合算法能够有效实现移动机器人的无碰撞实时规划,路径长度和规划时间有明显改善.     

移动机器人的路径规划算法与仿真

研究移动机器人全局路径优化的问题,由于机器人路径随机性强,空间大,存在冗余路径,影响规划速度.传统的进化算法存在着早熟的缺点而得不到最优路径.为了克服传统算法的缺点,提高进化算法的进化速度和精确性,将云理论和粗糙集相结合应用于机器人路径规划,以提高机器人路径规划的效率.仿真由栅格法描述环境随机生成初始路径群,首先利用粗糙集训练得出一系列可行路径的集合,然后利用云进化方法对种群优化,最终得最优行走路线.仿真结果验证改进算法在收敛速度和搜索质量上都有明显的改善.     

Safety-field-based Path Planning Algorithm of Lane Changing for Autonomous Vehicles

International Journal of Control, Automation and Systems - This study presents a novel planning approach of lane changing for autonomous vehicles to ensure multi-agent safety and comfortability in...     

遗传算法路径规划在无人机电力巡线中的应用

无人直升机在规划巡线线路时,由于不满足无人机的机械性能或有撞山风险,需经常对路径进行局部规划,本文将遗传算法应用于无人直升机局部路径规划。针对遗传算法在进化过程中容易出现大量无效路径,导致进化效率低下,运算时间长的情况,设计了路径修复机制,引入插入算子和删除算子,有效提高了运算效率。试验结果表明这种方法能够很好的解决无人直升机在电力巡线中的局部路径规划问题。     

三维分层航迹规划算法研究与仿真

针对传统A*算法在飞行器航迹规划过程中产生节点较多,搜索时间较长等缺点,提出了一种改进的A*算法.该算法采用分层思想,将局部规划与全局规划相结合,并对代价函数进行了改进,在保证航迹优化的基础上,提高了搜索效率.仿真结果表明,运用该算法能够规划出符合工程应用的飞行器航迹.     

固定翼巡线无人机实时蚁群算法路径规划

本文针对传统蚁群算法局部早熟等问题对算法进行了改进,并对无人机路径规划及重规划多条件约束问题进行了研究,提高蚁群算法航迹规划计算速度及全局性来满足实时蚁群算法航迹规划要求。文章针对传统蚁群算法的早熟问题采用全局与局部信息素互补衰减法,来高效完成蚁群算法寻优问题,并当无人机偏离航线时能及时根据无人机所在位置重新规划。通过实验结果得出蚁群算法具有快速的计算能力,能在短时间内对更改的路径进行响应,完成无人机自校正航迹规划。     

基于蚁群算法的无人设备路径规划

随着科技发展进入互联网时代,科技园区的建设也愈发智能化、无人化,针对科技园区内的无人驾驶的通勤车路径规划问题,论文提出一种基于蚁群算法的无人驾驶的通勤车路径规划方法,首先提出了在园区中通勤车的行驶规则,将蚁群算法应用在了无人驾驶的通勤车的路径规划问题上,使用栅格法构建仿真环境模型,按照蚁群算法的算法流程,对蚁群算法进行信息初始化,设置通勤车的起点与终点,派出蚂蚁进行迭代后输出规划的最短路线,并在Matlab上进行仿真实验.经验证,论文将蚁群算法结合到无人车自动驾驶上具有实时性和鲁棒性.     

浮标布阵航路规划算法仿真研究

研究固定翼反潜飞机优化航路规划问题,反潜飞机浮标布阵系统作为航空反潜的重要组成部分.由于固定翼反潜飞机因飞行速度以及同时具备搜潜和反潜的能力,针对固定翼飞机在浮标布放飞行速度下转弯半径过大,使规划航路不能在规定的时间内完成布放任务,对声纳浮标也不能及时对某一海域进行搜索而失去最佳的探潜时机,因此采用线性规划算法已无法满足布放实时性的要求.为解决上述问题,将传统蚁群算法运用到直升机布阵航路规划中,并对其进行了改进,运用到固定翼飞机布阵航路规划中,解决了因固定翼飞机最小转弯半径过大而导致布阵不及时、影响搜索效率等问题,最后对算法寻优和收敛情况进行仿真,结果取得了较好的效果为设计提供了参考.     

Path Planning for Autonomous Underwater Vehicles

Efficient path-planning algorithms are a crucial issue for modern autonomous underwater vehicles. Classical path-planning algorithms in artificial intelligence are not designed to deal with wide continuous environments prone to currents. We present a novel Fast Marching (FM)-based approach to address the following issues. First, we develop an algorithm we call FM* to efficiently extract a 2-D continuous path from a discrete representation of the environment. Second, we take underwater currents into account thanks to an anisotropic extension of the original FM algorithm. Third, the vehicle turning radius is introduced as a constraint on the optimal path curvature for both isotropic and anisotropic media. Finally, a multiresolution method is introduced to speed up the overall path-planning process     

采用改进D*Lite算法的自主移动机器人路径规划

针对动态环境下自主移动机器人的路径规划问题提出了改进D*Lite算法;该算法在D*Lite算法的基础上,引入Bresenham画线算法对扩展节点进行可视检测,得到方向任意且避免不必要转折的预规划路径,并建立分辨率高于全局障碍图的局部障碍图,动态存储传感器实时获取的局部环境信息,充分利用局部环境信息实时重规划机器人当前位置到目标点的最优路径,提高算法的规划精度及对动态环境的适应性;仿真实验结果证明,该算法大大缩短了路径长度,并且具有可行性和实时性.     

基于ACS算法的移动机器人实时全局最优路径规划

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.     

自适应RRT无人机航路规划算法研究与仿真

在复杂环境的航路规划问题研究中,为了降低无人机的飞行代价,需要在规划耗时和路径质量两方面达到一个较好的均衡.为此,提出动态步长和自适应权重相结合的RRT算法,有效地解决了规划耗时和路径质量的均衡问题,并用三次多项式BSpline对路径进行平滑处理.仿真结果表明,在相同的任务环境中,与交叉PSO相比较,动态步长的自适应RRT算法失败次数减少了4252次,耗时降低了89ms,飞行距离减少了4.247 km,且平滑后的路径更加符合无人机实际飞行的需要.     

行为控制月球车路径规划技术

提出了一种新的路径规划方法即自主行为路径规划方法.该方法能够自动构造大范围自然环境下与路径规划任务相关的一类拓扑结构,从而大大地提高自然环境下月球车路径规划速度.该方法在Tangent-Bug切线法基础上引入一组自适应行为来构造切线拓扑图,它是人工路径规划行为的模仿,克服了计算几何路径规划方法非线性计算时间的不足.文中给出了相关定义、定理、算法及真实环境下的仿真结果.     

基于蚁群算法的三峡升船机船厢设备巡视点检路线规划

针对三峡升船机船厢结构复杂,设备巡视路线难以选择的问题,以升船机船厢巡视路线为研究对象,将设备巡视点检路线规划转换为TSP旅行商问题.通过巡视路线无向加权图及点位空间坐标,建立升船机设备巡视点检点位空间结构模型.结合蚁群算法在Matlab软件中分别计算出白班及中班的最佳巡视路线.实验结果表明,基于蚁群算法计算的最佳巡视路线符合三峡升船机设备巡视要求.     

自主微型直升机飞行路径规划研究

实现无人直升机在不确定3 维环境中的自主行为,路径规划是关键所在.考虑到直升机的实时要求,基于距离转换方法,提出一种改进的快速3维路径规划方法,并对避障策略做了一些探讨.仿真试验的结果验证了其有效性. 􀁽     

基于蚁群算法的多AUV路径规划仿真研究

多AUV路径规划是一种典型的带约束组合优化问题,如果采用传统的方法求解效果并不理想.蚁群算法是对自然界中蚂蚁在寻找食物过程中所表现出来的智能行为的一种模拟,它非常善于处理带约束的大规模复杂组合优化问题.应用蚁群算法结合TSP问题来为一群AUV进行路径规划,寻找最短且安全的路径.算法分为两部分:1)路径优化:使所有AUV的总路程最小化;2)路径校核:检查是否存在潜在的静态或动态碰撞.最后以三个AUV的情形为例对算法加以了验证,仿真结果表明该方法耗时短、效率高,为求解多AUV路径规划问题提供了一个高效解决方案.     

考虑最优路径的水面清漂船自主导航算法设计

针对当前水面清漂船自主导航算法,未考虑构建水面环境模型,导致清漂船自主导航路径规划长度较长、规划效率较低、转折角度较大的问题,提出考虑最优路径的水面清漂船自主导航算法.通过分析水面环境信息,构建水面环境模型,形成清除点路径连通网络,编码清除点连接顺序,求解清漂船作业路径规划的最小化目标函数.利用蚁群算法,计算清漂船在下...     

智能机器人的一种新路径规划算法

为了使智能机器人的运动过程更加顺利快速,使其用更短的时间和更短的路径到达终点,采用了基于几何理论的路径规划算法,寻求智能机器人最优路径规划。该算法利用切线最短的理论优化机器人的运动过程,对智能机器人运动的每一段路径都进行了规划和优化,使智能机器人的整个运动过程更加顺畅。在实际应用中,成功地缩短了机器人的运动路径,并成功地进行了避障。这种方法使用简单,容易理解,可广泛应用于智能机器人的路径规划和避障系统中,在实际应用中更能减少能量损耗。