基于RRTConCon算法的船舶装配拆卸高斯采样路径规划

船舶舱室内的零部件在进行装配拆卸时,需要依据正确可行的路径进出装配体,通常采用路径规划的方法确定拆装路径。针对RRTConCon算法是采用随机采样的方法选取位姿点,在解决船舶舱室内狭窄通道的路径规划上效率不高的问题,提出了一种基于高斯采样的RRTConCon算法(RRTGaussion),采用高斯分布函数进行分区采样:在大的开阔区域设置较少的采样点,在复杂区域或狭窄通道设置较多的采样点,然后进行局部规划,找出拆装路径。通过在虚拟环境中对该算法进行仿真验证,结果表明,该算法在解决船舶舱室中狭窄通道的路径规划问题上效率高于RRTConCon算法。

基于改进RRT算法的路径规划研究

针对RRT算法在路径规划中随机性强、无效节点多等缺点,设计了一种分区采样的路径规划方法。该方法首先以地图的长边与短边的坐标值为参考,将地图分为若干区域,随机采样点的最近点限制在区域内查找,提高遍历速度;其次,以首次进入下一区域的节点为根节点进行搜索树的扩展,为防止节点在分区边界局部震荡,提出了一种节点试采样策略,允许随机树中有限节点进入上一采样区域;再者在节点扩展方面,采用随机方式决定一次采样扩展步长次数;最后将三个随机树连接,将冗余点剪除,采用二次贝塞尔曲线对路径进行优化。实验表明:该方法生成路径节点少、效率高、导向性强。

基于PS-RRT算法的机械臂避障路径规划

针对应用快速搜索随机树(RRT)算法进行机械臂路径规划时,存在采样区域大、有效区域小、路径冗余节点多、剪枝时间长等问题,提出一种基于分区动态采样策略和重复区域节点拒绝机制的高效RRT路径规划算法PS-RRT(partitioned sampling RRT)。首先,通过PS-RRT快速规划机械臂末端初始路径;其次,分段检测机械臂跟随该路径时的连杆碰撞情况,对碰撞路段进行带臂形约束的第二次规划;最后,将初始路径和第二次规划的路径拼接后进行路径裁剪。将所提方法在多种场景中进行仿真验证,结果表明:基于PS-RRT算法的机械臂避障路径规划策略使得无效节点数大幅减少,可高效规划出机械臂的无碰路径,验证了算法的可行性。

随机森林改进算法在LBS用户社会关系推断中的应用

根据LBS用户位置信息对用户社会关系进行推断,是基于位置大数据的情报挖掘领域中的一个新兴问题,可为群体发现及社团划分提供信息支撑.本文以时空共现理论为依据,对时空共现区的4类特征进行了选择、归纳及优化.针对随机森林难以对高维且含有冗余特征的数据进行分类的问题,提出一种基于特征空间分区采样策略的随机森林算法.该算法以Fisher比对特征的重要程度进行度量,并以此为依据对特征子空间分区,然后按比例进行采样,最后构造随机森林.这一改进有效避免了随机采样法构造特征子空间时容易引入噪声的问题.实验结果表明,相比于标准的随机森林算法,改进算法在对具有高维、冗余特征的数据分类中更为有效,更加适合应用于对LBS用户社会关系的推断.

改进随机Hough变换的中心检测

针对复杂背景下干扰因素多,圆的形态不规则,传统随机Hough变换圆检测速度慢,检测精度低的问题,提出一种复杂背景下的不规则圆检测方法。该方法首先通过连通区域标记算法,获得目标圆的感兴趣区域(region of interest,ROI),然后对圆的边缘点进行分区采样,提高随机采样的有效性;确定圆心位置后,取圆心的8邻域像素为圆心分别做圆,从而提高不规则圆的检测精度。通过对热保护器校准点的中心检测结果表明,提出的方法可在复杂背景下实现圆的精确检出,检测速度更快,检测精度更高。

基于改进粒子滤波算法的移动机器人同步定位研究

目前移动机器人同步定位中,通常采用前端传感器采集的信息通过转换,反馈给处理终端,但采集的信息存在外界非线性干扰,造成机器人同步定位不准;针对这一问题,引入了一种改进粒子群滤波算法思想,利用机器人前端传感器采集的模拟量输入数据以及上位机显示的转换数据代入到改进的粒子群滤波定位模型中,保证定位精度,机器人的环境区域为150m×200m,具有20个可以检测到的环境特征,机器人在该区域中共进行了3000m的行驶测量;实验结果表明：该方法不定位精度比传统算法提高了24.3%,而且显著降低了执行时间5~9s,适于推广。

粒子滤波的技术及应用

粒子滤波是一种基于蒙特卡罗模拟和递推贝叶斯估计的滤波方法,在近几年取得很大进展,出现了一些新的算法和应用,在许多领域得到了成功的应用。本文首先介绍了粒子滤波的特征及算法分类,然后对粒子滤波技术进行归纳分析,并给出了粒子滤波的一些典型应用成果,最后指出了粒子滤波的发展方向。

基于改进型RRT*算法的移动机器人路径规划

为解决针对RRT*算法的搜索效率低下,冗余点过多,路径代价等问题,提出一种改进型RRT*算法。改进步长确定机制,通过全局自适应取代人工设置固定步长;采用分区采样点拒绝策略,通过减少重复地区的采样,减少搜索树冗余节点,提高搜索效率。对规划路径进行路径优化,减少路径代价与路径节点。通过设计两张障碍散乱与路径狭窄的地图与一张三维空间地图进行仿真实验,实验结果表明,改进型RRT*算法的搜索能力显著高于标准RRT*,对于环境有良好的鲁棒性与适应性。