快速扩展随机树算法(rapidly-exploring random trees,RRT)规划移动机器人路径时,存在搜索盲目性强、搜索时间长、收敛速度慢、路径冗余点多且不平滑等问题。鉴于此,提出一种改进的RRT路径规划算法。首先,针对传统RRT算法盲目搜索以及...快速扩展随机树算法(rapidly-exploring random trees,RRT)规划移动机器人路径时,存在搜索盲目性强、搜索时间长、收敛速度慢、路径冗余点多且不平滑等问题。鉴于此,提出一种改进的RRT路径规划算法。首先,针对传统RRT算法盲目搜索以及局部极值的问题,提出概率目标偏置与人工势场结合的采样策略,引导随机树的扩展;其次,针对随机树扩展的避障能力差的问题,提出基于安全距离的碰撞检测以及动态变步长扩展策略;最后,针对路径上冗余点多以及曲率不连续的问题,提出考虑安全距离的剪枝优化和三次B样条曲线对初始路径进行拟合优化。仿真结果表明,在不同地图的路径规划中,相比于传统RRT算法,增强了通过狭窄通道能力,优化了路径的平滑性,搜索时间、迭代次数、路径长度分别减少约70%、40%、15%;相比于RRT衍生算法RRT-Connect,搜索时间、路径长度分别减少约25%、10%。展开更多
金属材料往往在轧制方向和横向会表现出不同的力学行为和疲劳特性.本文针对6061铝合金,通过平行于轧制方向(Rolling Direction,RD)和垂直于轧制方向(Vertical to rolling Direction,VD)进行取样,开展了系列单轴拉伸试验和应力比R分别为...金属材料往往在轧制方向和横向会表现出不同的力学行为和疲劳特性.本文针对6061铝合金,通过平行于轧制方向(Rolling Direction,RD)和垂直于轧制方向(Vertical to rolling Direction,VD)进行取样,开展了系列单轴拉伸试验和应力比R分别为0.1、0.3和0.5的裂纹扩展试验研究.结果表明6061铝合金材料RD和VD试样拉伸性能无明显差异,但疲劳寿命相差30%,RD试样裂纹扩展速率高于VD试样.通过扫描电镜断口分析发现,在稳定扩展区域R=0.1工况下RD试样条纹宽度比VD试样高25%,在R=0.5工况下高50%,在失稳扩展阶段可在断面观察到链状夹杂物,导致裂纹扩展加速.此外,论文利用Abaqus软件采用XFEM分析技术,分别得到两试样裂纹扩展路径和寿命,与试验结果具有很好的一致性.展开更多
文摘快速扩展随机树算法(rapidly-exploring random trees,RRT)规划移动机器人路径时,存在搜索盲目性强、搜索时间长、收敛速度慢、路径冗余点多且不平滑等问题。鉴于此,提出一种改进的RRT路径规划算法。首先,针对传统RRT算法盲目搜索以及局部极值的问题,提出概率目标偏置与人工势场结合的采样策略,引导随机树的扩展;其次,针对随机树扩展的避障能力差的问题,提出基于安全距离的碰撞检测以及动态变步长扩展策略;最后,针对路径上冗余点多以及曲率不连续的问题,提出考虑安全距离的剪枝优化和三次B样条曲线对初始路径进行拟合优化。仿真结果表明,在不同地图的路径规划中,相比于传统RRT算法,增强了通过狭窄通道能力,优化了路径的平滑性,搜索时间、迭代次数、路径长度分别减少约70%、40%、15%;相比于RRT衍生算法RRT-Connect,搜索时间、路径长度分别减少约25%、10%。
文摘金属材料往往在轧制方向和横向会表现出不同的力学行为和疲劳特性.本文针对6061铝合金,通过平行于轧制方向(Rolling Direction,RD)和垂直于轧制方向(Vertical to rolling Direction,VD)进行取样,开展了系列单轴拉伸试验和应力比R分别为0.1、0.3和0.5的裂纹扩展试验研究.结果表明6061铝合金材料RD和VD试样拉伸性能无明显差异,但疲劳寿命相差30%,RD试样裂纹扩展速率高于VD试样.通过扫描电镜断口分析发现,在稳定扩展区域R=0.1工况下RD试样条纹宽度比VD试样高25%,在R=0.5工况下高50%,在失稳扩展阶段可在断面观察到链状夹杂物,导致裂纹扩展加速.此外,论文利用Abaqus软件采用XFEM分析技术,分别得到两试样裂纹扩展路径和寿命,与试验结果具有很好的一致性.