面向复合地图的移动机器人分层路径规划

针对传统路径规划方法在部分未知复杂大场景环境下搜索空间大、效率低、避障成功率不高等问题,提出一种基于拓扑-栅格-度量复合地图的移动机器人分层路径规划方法。首先将机器人作业环境描述为栅格地图并划分为多个栅格化的子区域,以子区域为关键节点进行位置关系抽象从而获得拓扑架构,并对局部栅格区域进行精细化描述,构建拓扑-栅格-度量的复合地图。其次,在不同地图层级上分区域搜索机器人路径,在拓扑地图上采用Floyd算法规划子区域之间的区间路径,面向栅格地图提出搜索子区域内部路径的改进A^(*)算法,通过引入扩展点筛选策略、双向搜索机制、路径冗余点剔除技术提高路径规划的效率与质量,并拼接各段区间路径和内部路径生成全局优化初始路径。最后,针对部分未知场景中的动态障碍物,在度量地图上提出基于深度强化学习架构的动态避障路径规划方法,利用价值分类经验回放机制提高样本的利用率和模型训练的效率。实验结果表明,所提方法有较高的搜索效率和避障成功率,生成的路径兼具安全性和平滑性。

基于分层混合信息的移动机器人复合地图创建

为提供丰富的环境信息,提出一种基于分层混合信息构建复合地图的方法,针对准结构化环境,将几何特征划分为规则区域和非规则区域,在非规则区域采用改进的基于网格的共享近邻算法(GNN)进行非规则聚类,并引入贝叶斯概率算法进行动态信息处理.实验结果验证了方法的有效性及实用性.

虚拟应答器复合地图匹配方法研究

针对目前虚拟应答器地图匹配采用直接投影法在复杂铁路路段上准确性差、匹配精度低的问题,该文提出了一种复合地图匹配算法。首先将铁路线路进行分段处理,然后根据所划分线路特征的不同,采用不同的地图匹配算法选取列车实际运行的匹配路段,最后进行仿真验证。通过与传统地图匹配算法进行对比,结果表明:在复杂路段下,复合地图匹配算法相对于传统地图匹配算法在匹配准确率上具有显著优势,具有较好的匹配效果,能够有效实现复杂路网下定位点的精准匹配,满足虚拟应答器的定位需要。

移动机器人即时环境探索与地图库构建

研究了室内准结构化环境中移动机器人自主环境探索与复合环境地图库构建问题.基于实时获取的激光测距数据,并面向机器人自主导航、探索与认知等多种任务需求,提出了基于探索导向点的自主环境探索方法,以及可与准结构化环境相适应的复合地图库构建算法.为了适应环境中存在的随机运动人体目标及用几何特征无法表述的非规则障碍区,提出了临时栅格统计算法和非规则障碍区建模算法,从而实现环境动态信息的实时处理和对不规则障碍区的聚类与划分.通过对仿真和应用于Pioneer3-DX移动机器人平台所获得的实验结果和数据的分析讨论,论证了所提算法的有效性和实用性.

影像地图在水电水利工程建设中的应用

根据影像地图的概念、特点、工艺流程、编制原则以及在水电水利工程建设中的具体应用,表明了影像地图不但信息量丰富,判读地形地物直观性强,使人有一种身临其境的感觉,而且成图周期短,减少外业测量的工作量,方便用户使用,为人们解决问题能带来了便利,在水电水利等工程建设中推广应用具有重要意义。

Using structure restoration maps to comprehensively identify potential faults and fractures in compressional structures

Faults and fractures of multiple scales are frequently induced and generated in compressional structural system. Comprehensive identification of these potential faults and fractures that cannot be distinguished directly from seismic profile of the complex structures is still an unanswered problem. Based on the compressional structural geometry and kinematics theories as well as the structural interpretation from seismic data, a set of techniques is established for the identification of potential faults and fractures in compressional structures. Firstly, three-dimensional(3D) patterns and characteristics of the faults directly interpreted from seismic profile were illustrated by 3D structural model. Then, the unfolding index maps, the principal structural curvature maps, and tectonic stress field maps were obtained from structural restoration. Moreover, potential faults and fractures in compressional structures were quantitatively identified relying on comprehensive analysis of these three maps. Successful identification of the potential faults and fractures in Mishrif limestone formation and in Asmari dolomite formation of Buzurgan anticline in Iraq demonstrates the applicability and reliability of these techniques.