基于规则法的水下避碰专家系统

针对复杂环境中船舶实现自动避碰问题,设计了一种基于规则法的智能型专家系统,即水下避碰专家系统．该系统具有多元分层知识库体系结构,采用框架式知识表示方式,实现了水下避碰知识的表示、存储,避免了传统专家系统的“窄台阶”问题．应用模糊理论,分别建立了针对水下静止目标和运动目标的碰撞危险度模型,实现了定性推理与定量计算的结合．给出了水下会遇态势分类模型,总结了水下常见的多种会遇态势．结合所建立的系统模型给出水下多目标避碰仿真示例．仿真实验结果表明,系统能对各种水下避碰情况及时给出正确的避让方案．     

基于遗传算法的水下智能机器人避碰行为学习

智能机器人行为学习可以看成是从感知空间到动作空间中寻找一种映射文中采用遗传算法来实现寻找一种最佳映射,使机器人具有较好的避磁能力,把机器人旋转角和平移距离分别划分成７个等级和４个等级,每一个等级看成机器人的一种行为,把机器人发生碰撞之前所走的路径长度作适度函数,通过遗传算法中的选择,交叉和变异等操作机器人学会避碰行为,在文中的最后给出了仿真的实验结果。     

智能水下机器人路径规划

介绍一实际智能水下机器人三维空间的路径规划，给现一种新的海洋环境表示地－海面区域分割环境建模方法，并对Ａ搜索算法进行了改进，提出了动态扩展搜索点的思想，使三维空间路径规划算法得以简化并易物实现。该方法在实际水下机器人的海试中进行了试验，并获得成功。     

基于模糊决策法的水下机器人路径规划方法

路径规划是自主式水下机器人研究及实用化中的重要问题之一 .本文对基于模糊决策法的水下机器人实时路径规划方法进行了探讨 .首先 ,水下机器人通过测距声呐对其运动前方 180°的范围进行实时探测 ,得到环境信息 ,通过模糊决策进行实时规划 ,得到避障所需的转动方向及角度 ,对于墙角等特殊情况参照连续转角记录仪对转角进行修正 ,实现特殊环境下的运动避障 .上述过程通过计算机仿真得到了较满意的结果 .     

基于双目视觉的机器人局部路径规划

目的提出移动机器人利用双目视觉在不确定的环境中实现自主避障和导航的一种新方法．方法以视觉信息为决策依据，利用神经网络对障碍物的屏幕坐标和实际相对坐标进行非线性映射，在避障过程中只考虑障碍物相对于机器人的运动及可能的碰撞方式，无需考虑机器人和障碍物的运动速度和运动方向．结果映射点偏离屏幕中心误差越大，障碍物距离机器人越远，确定避碰策略越困难；而当障碍物距离机器人较近时确定避碰策略较容易．该方法计算量少，运算时间短，提高了机器人的实时性．结论仿真试验表明此种方法能有效避开障碍物顺利到达目标点，并减少了计算规模，提高了实时性．     

基于Limit-cycle的机器人动态路径规划方法

移动机器人安全导航是机器人应用在军事领域的关键技术，也是机器人智能化的重要指标．本文采用基于Limit-cycle(极限环)的路径规划方法进行机器人避障，可以有效地避免机器人与障碍物相碰，灵活地应对动态变化的环境，能够实现局部路径规划，在MATLAB仿真平台上验证了该方法的正确性及有效性．     

一种新的水下机器人集群路径规划方法

将智能水下机器人集群协同清扫水雷的路径规划问题归结为多人旅行商问题，并根据清扫水雷的任务背景提出两种多人旅行商问题模型．给出了这两类多人旅行商问题的形式化描述，进而探讨了利用遗传算法求解这两类多人旅行商问题的基本思想和具体方案，最后进行了仿真实验验证和算法收敛性分析．实验数据表明，这是一种高效而且适应性强的多机器人路径规划方法．     

基于声学图像处理的水下机器人局部路径规划

针对当前水下机器人多以前视声呐作为环境感知设备的特点,设计了一种基于声学图像处理的水下机器人局部路径规划算法.给出了基于声学图像处理的局部路径规划基本步骤.以前视图像声呐得到的声学图像为基础,进行环境分析.以串口接收声呐图像底层回波强度数据,利用迭代式阈值选择算法,进行图像分割.采用数学形态学方法去除噪声,膨化障碍物,建立环境数学模型.以距离值传递法搜索最佳路径.此算法以海上实验数据验证,得到了良好的规划结果.搜索到的路径距离短,搜索速度快,满足实验要求.实验表明,以前视声呐作为避碰传感器,进行局部路径规划是切实可行的.     

机器人避障模型简

研究了机器人在存在12个不同形状、不同大小障碍物的平面区域内避障的最短路径及最短时间路径问题.结合图论中的Dijsktra算法,获得了机器人避障的最佳路线;并对最佳路线进行了平滑处理,分别建立了问题一、二的非线性规划优化模型;利用Maple软件和Lingo软件编程,求出了最短路径、最短时间路径及切点的坐标.     

基于光流的非结构化环境中移动机器人避障方法

为了解决在复杂非结构化环境中的避障问题,提出了一种基于光流的适用复杂非结构化环境的移动机器人避障方法.首先,引入梯度守恒假设和局部加权对光流算法进行改进,减少了光照变化不均和噪声对光流算法的影响,提高了算法的计算精度和鲁棒性.然后,使用光流散度来计算相碰撞时间(time-to-contact,TTC),并利用TTC构建障碍地图.设计的航向决策算法能在机器人与障碍物发生碰撞危险时,为机器人选择最优的前进方向.对提出的避障方法进行了仿真及物理实验,实验结果表明:利用该避障方法可以实现移动机器人在复杂非结构化环境中无碰撞地行走.     

基于障碍物影响系数的机器人路径规划方法

针对机器人在未知环境中需要进行路径规划,提出了障碍物影响系数的概念,设计了一个结合全局环境信息和机器人局部探测信息的综合评价函数来确定机器人的下一步运动位置,从而使机器人可以无碰撞和较快地到达目标点.障碍物影响系数的添加改善并拓展了全局规划的适用性,使机器人可以在未知环境中进行路径规划,并通过几个仿真实验验证了该规划方法的可行性.     

移动机器人模糊控制系统避障研究

对全区域覆盖的局部路径规划,采用了一种模糊控制算法,利用模糊控制算法自身所具有的鲁棒性和基于生物学上的感知-动作的行为相结合.对于移动机器人的避障系统提出了充分接近障碍策略,并对相关理论和实现方法作了深入的研究.     

Obstacle Avoidance Method for a Redundant Manipulator Based on a Configuration Plane

This paper presents a novel approach of obstacle avoidance for redundant manipulators, which is challenging with the considerations of the building of universal kinematics, the formation of dynamics, and the generation of trajectories. A universal approach to deal with obstacle avoidance for the redundant manipulator, that is based on the configuration plane, is presented. The paper also examines common serial robot configurations and introduces a method for classification, partitioning, simplification, and forms of expression used in the workspace to define the configuration plane. This relatively new method is combined with a weighted space vector method to match the configuration plane and solve the inverse kinematics problem. The proposed planner is demonstrated with examples, in which the proposed planner is shown to be capable of providing a smoother trajectory.     

自动导引小车局部智能避障的A*算法

实时局部智能避障是反映自动导引小车自主能力的关键, 研究利用二叉树和四叉树表示环境信息,提出了自主导引小车在多障碍物下的智能局部避障的A^＊算法.并给出仿真结果.     

基于伪最小平移距离的机器人避障研究

针对机器人在非自由工作环境中的运动问题,需要对机器人与工作空间中的障碍物进行碰撞检测,并规划出无碰撞的运动路径。首先采用了伪最小平移距离作为计算空间几何体之间相对位置的距离函数,并通过伪最小平移距离确定机器人与障碍物嵌入最严重的点,然后采用假设-修正法对机器人运动路径进行重新规划、反复迭代从而生成一条无碰撞的运动轨迹。最后对冗余度为1的平面三自由度机器人碰撞问题进行了轨迹规划的仿真,结果表明该方法对于检测类似机器人手臂等凸体之间的距离及无碰撞路径生成是有效的。     

动态环境下基于蚁群算法的机器人路径规划

提出了在动态环境中移动机器人的一种路径规划方法,适用于环境中同时存在已知和未知、静止和运动障碍物的复杂情况.采用栅格法建立了机器人工作空间模型,整个系统由全局路径规划和局部避碰规划两部分组成.在全局路径规划中,用改进蚁群算法规划出初步全局优化路径;局部避碰规划主要是在跟踪全局优化路径的过程中,通过基于滚动窗口的环境探测和碰撞预测,对动态障碍物实施有效的局部避碰策略,从而使机器人能够安全顺利地到达目的地.仿真实验的结果表明所述方法具有可行性.     

多传感器数据融合在小车避障上的应用

介绍了多传感器数据融合技术的基本原理,研究了它在小车自主探测避障上的应用,并给出了基于六个超声波检测模块的自主探测避障小车的硬件设计以及软件设计。经过实物测试反映,该方案能够满足小车自主探测避障的需求,精准度更高。