基于Voronoi图和快速行进的移动机器人导航路径规划

移动机器人导航路径规划是机器人的关键技术,其目标是高效、高质量寻找导航和运动规划路径。论文介绍了移动机器人通用控制平台的架构,提出了一种新的全局路径规划器,即采用Voronoi图提取环境中最安全的区域,并将快速行进法应用于由Voronoi图所提取的最安全区域中,从而获得最短的路径。另外,提出了通用机器人导航架构,在对导航架构描述的基础上将机器人导航和环境快速全局规划器相结合,并采用样条规划曲线对机器人的全局路径进行细化插补。该方法将地图尺寸缩小为一维地图,且是移动机器人环境中最安全的区域,这使得移动机器人具有速度快、可靠性强的特点。将提出的方法应用于实际的移动机器人导航路径规划中,结果表明该方法能够成功地完成移动机器人导航路径规划任务。

复杂多陷阱环境下机器人导航路径的蚁群规划策略

为了提高复杂多陷阱环境下的机器人路径规划质量和规划效率,提出了多因素启发蚁群算法的路径规划方法。使用栅格法建立了工作环境的“0-1”矩阵模型,同时给出了环境模型的转移图结构。分析了蚂蚁进入陷阱时“蚂蚁回退策略”和“蚂蚁夭折策略”的缺陷,针对这些缺陷,将安全启发因素和智能蚂蚁策略融入到蚁群算法中,提出了能够高效应对陷阱问题的多因素启发蚁群算法,并将其应用于复杂多陷阱环境下的路径规划。在3种仿真环境下对改进措施进行验证,由实验结果可以看出,多因素引导蚁群算法能够有效避开障碍物密集区域;在复杂多陷阱环境下改进算法规划的路径长度明显短于传统算法,路径拐点远少于传统算法,迭代次数明显少于传统算法。以上实验结果表明,多因素启发蚁群算法的规划质量和规划效率均优于传统蚁群算法。

产业专利标准双导航技术路径与应用场景探讨

为提高产业创新驱动发展能力,加快建设现代化产业体系,精准进行产业创新规划和政策设计愈发重要。在此背景下,本文首次提出了产业专利标准双导航技术,梳理总结了产业专利标准双导航技术的相关概念、技术路径、技术特征与应用场景,为政府制定产业创新规划与政策设计提供了新思路。

基于八叉树势场的鼻内镜虚拟导航路径规划

虚拟导航可从多角度直观展示人体组织内部结构,其中导航路径规划算法是影响导航效果的关键,传统中心路径提取算法能保证导航过程视野开阔,但在复杂鼻-颅底体模型上时间效率不够高。为此提出基于八叉树势场的快速导航路径规划算法。通过八叉树对障碍物外部空间进行建模,计算所有八叉树节点所在位置的势,构建八叉树势场;根据八叉树中正方体的邻接关系,以势场路径积分为边的权重,构建八叉树邻接图;基于A^(*)算法得到邻接图中总权重较小的导航路径。在真实患者影像数据上测试算法性能和效果,实验结果表明,本文算法的时间效率高于传统算法和基于八叉树加速的距离变换法。基于规划的导航路径,通过体绘制实现虚拟导航过程的动态可视化,可为用户提供良好的鼻-颅底观察效果,为鼻-颅底外科手术术前规划提供帮助。

农业车辆导航系统中路径规划策略的研究进展

路径规划策略是农业车辆导航系统的重要组成部分。目前有3种主要的农业车辆导航路径规划策略:作物行跟踪策略、地头转向最优路径规划策略以及全区域路径规划策略。为此,综述了国内外在这个领域的研究进展,并提出了一些农业车辆导航系统路径规划研究的新思路。

蜂巢栅格下机器人导航路径的动态分组蚁群规划

为了减少机器人导航路径的长度和算法运行时间,同时提高算法规划稳定性,提出了蜂巢栅格环境下的动态分组蚁群算法规划方法。分析了方形栅格四叉树和八叉树工作模式的弊端,提出了改进蜂巢栅格的环境建模方法,蜂巢栅格避障时的有效路径比、安全性、转弯角大小、对圆形障碍物覆盖的有效面积比等多个角度均优于传统栅格。参考猫群算法的分群思想将蚁群分为跟踪蚁和搜索蚁,提出了动态分组蚁群策略和信息素的自适应扩散策略,从而给出了动态分组蚁群算法的执行步骤。经过算法的多样性和规划性能仿真分析,动态分组蚁群算法的路径多样性在迭代过程中保持较高水平,在相同环境下动态分组蚁群算法规划的最优路径长度比ACS蚁群算法减少了9.99%,搜索到最优路径时的迭代次数远远小于ACS蚁群算法,且从最优路径长度和迭代次数标准差看,动态分组蚁群算法稳定性好于ACS蚁群算法。

染色体重组鱼群算法的机器人导航路径规划

为了减少机器人导航路径的长度、提高导航路径规划的稳定性,提出了权值可调整染色体重组鱼群算法的导航路径规划方法。在环境建模方面,提出了边探索边建模方法,最大限度地保存了机器人工作空间。在路径规划方面,建立了机器人路径规划数学模型。在传统鱼群算法基础上进行了两点改进,一是提出了视觉范围和步长同步自适应调整方法,使算法探索能力和运动能力能够同步吻合调整,满足算法收敛和寻优要求;二是提出了权值可调整染色体重组方法,使鱼群能够跳出局部极值,向最优值区域靠近搜索,有利于提高算法寻优精度。同时使用改进鱼群算法与传统算法求解机器人路径规划模型,与传统鱼群算法相比,改进算法规划的最优路径长度减少了5.01%,耗时减少了约一倍,路径规划稳定性也优于传统算法。

人工势场引导信息素扩散的机器人导航规划

为了保证机器人自动导航过程中沿着最优路径前进,提出了基于势场引导信息素扩散的导航规划方法。建立了工作环境的栅格模型;在分析传统蚁群算法缺陷基础上,提出使用人工势场引导信息素扩散,制定了栅格环境下信息素扩散方向查询表,建立了信息素扩散量的圆锥模型;在人工势场引导下,信息素扩散到隐含最优路径附近区域,将蚂蚁搜索范围限制在一个隐含最优路径的局部区域内,减小了蚁群搜索空间。经仿真验证,与传统蚁群算法相比,人工势场引导算法的信息素能够快速聚集在最优路径上;与另一改进蚁群算法相比,势场引导算法规划出导航路径的迭代次数减少了一半,消耗时间降低了约一个数量级,保证了导航规划的快速性和实时性。

蚁群优化算法在潜艇三维空间导航规划算法中的应用

潜艇三维空间导航规划是指在已知或未知的条件下,利用环境建模与路径搜索方法,为潜艇规划出安全、快速、隐蔽的航行路径。为提高导航规划算法的稳定性与效率,本文对蚁群算法进行改进,给出一种基于多蚁群协同的并行优化的潜艇导航规划算法,并使用Matlab与VC++对该算法进行仿真实验。实验结果表明,本文算法能够得到较为可行的路径规划。

基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法

为解决农田平地机无人驾驶作业时缺乏局部规划,进而实现平地路径在线调整的问题,以平地作业土方合理运卸且路径最短为目的,提出了一种基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法。基于农田三维地势模型,采用改进的蚁群算法规划三维路径:以平地作业土方运载为决策方向,建立新的路径搜索节点,对比平地机作业时平地铲运载土方量和经过栅格计算所需的挖填土方量,根据土方运载任务设置信息素更新规则和启发函数,获取农田平地的最佳三维路径;基于平地机的运动学模型,设置农田平地机转向约束条件,根据约束条件对路径进行平滑优化,并建立三维路径规划的效果评价标准。仿真结果表明:相比于原始蚁群算法,该方法的路径规划效果评价指标提高33.3%以上,可以更好地指导农田平地机实现局部平地任务,而且大大缩短了路径生成时间和路径长度,使路径更为平滑,更适用于辅助农田平地的自动导航作业。

美国导航系统政策规划动态和对长二系统的发展建议

本文首先介绍了2001版美国联邦无线电导航规划(FlIP)中的导航系统政策和发展规划，包括GPS系统的易损性问题、FRP对将来导航设施的选择政策以及美国对其现有陆基导航系统(重点是罗兰C系统)的政策和规划，希望能对我国导航系统发展的总体规划有所借鉴和帮助。同时，概略介绍了国际上近年来罗兰C技术和设备的发展动态和成果，包括利用GPS时间进行罗兰C系统同步和控制、发射和接收设备硬件、ASF修正以及定位授时通信多功能综合应用等方面。最后，提出了我国长二系统的发展研究建议课题，供有关决策部门参者。

企业青工“提素导航”规划活动的探索与思考

人力资源是企业实现跨越式发展的重要因素,在新形势下,企业在人才队伍的培养方面发展空间依然很大。实施青年“提素导航”规划活动,全面提高青工队伍的整体素质,不断丰富、发展和增强企业的人力资本,是团组织主动适应企业发展对人才的要求,顺应青年职工对成才发展的愿望的一项重要工作。

基于WiFi室内定位的地下停车场智能导航系统

随着我国经济建设的发展,私家车拥有量越来越多,对大型停车场的需求也越来越大,同时大规模地下停车场存在着地形复杂、空位难找、线路不清晰等问题。因此,提高地下停车场的车位利用率备受各界关注,文章拟选用基于WiFi的室内定位技术设计出一种更智能化、更适用于地下停车场的管理系统。该系统采用基于位置指纹的WiFi室内定位方法,并将智能停车管理系统与手机App相结合,从而极大地提高了停车效率和车位利用率,为地下停车场的智能化导航带来极大的便利。

复合形引导蜂群寻优的无人机航迹多目标规划

为了提高无人机导航路径规划的精度和稳定性,提出了复合形引导蜂群寻优的无人机航迹多目标优化方法。使用坐标变换方法,将二维规划问题降为一维;建立了航迹规划的目标函数与约束条件;在传统人工蜂群基础上,改进了蜜源初始化方法,使前后航迹点相互关联,提高航迹可行率;为了提高收敛速度,改进了雇佣蜂和观察蜂的蜜源搜索方式,提出了随机搜索与最优蜜源引导相结合的位置更新方式;提出了Metropolis准则改进观察蜂蜜源选择策略,有利于算法跳出局部最优、保留潜在最优;使用复合形法引导蜂群整体向优质蜜源运动,提出了复合形引导蜂群寻优算法。经仿真验证,与传统算法和混沌扰动算法相比,复合形引导蜂群算法的收敛迭代次数分别减少了4倍和6倍,寻优时间降低了约一个数量级,且规划航迹更优、稳定性更好。

基于视觉感知的智能巡检机器人全局避障路径规划

为了提高智能巡检机器人的路径规划能力,提出了基于视觉感知的智能巡检机器人全局避障路径规划方法。将线性代数与马尔科夫理论应用于卡尔曼滤波器中,对环境图像进行降噪处理。在降噪图像基础上,设计全局避障路径规划算法。至此,完成智能巡检机器人全局避障路径规划。通过仿真实验,对比传统方法可知,该方法的障碍物碰撞率低于4%,位移误差率低于3%。

基于互联网时代下智行地铁与高铁换乘时间优化的研究

随着现代经济与互联网的快速发展,地铁行业发展迅速,地铁成为我们出行最便捷的交通工具,其连接着我们出行的其他交通方式。本文以西安地铁2号线为例,重点分析西安地铁2号线与西安北站高铁的换乘中,以大数据作为研究背景,导航路线规划作为基础依据,在此之上添加乘客出行时间限制,来优化智行地铁与高铁的换乘时间。

基于Android移动平台的物流信息管理系统设计

将Android移动智能设备平台的无线移动访问和电子地图等功能应用于物流信息管理系统中,提出了一种基于Android移动设备平台的规划导航路径算法.该物流信息管理系统能实现物流信息的采集、存储、传输、识别、跟踪和查询等功能,实现了对车辆和货物流动过程的控制,提高了物流效率,降低了物流成本.

“天玑”骨科手术机器人工作原理与质量控制检测

基于“天玑”骨科手术机器人的结构组成、运动轨迹规划和导航功能特点,分析其潜在风险点,选择机器人电气安全参数和机械臂运动轨迹精确度作为关键质量控制检测参数,并应用电气安全检测仪等检测工具进行质量控制检测。根据选定的骨科手术机器人质量控制检测参数,设计一套涵盖骨科手术机器人外观、功能以及电气安全等方面的质量控制检测表。通过建立“天玑”骨科手术机器人质量控制体系,使临床操作者掌握其实时运行状态及相关性能参数情况,根据质量控制检测结果进行校准维护,以保证手术的质量与安全。

自主移动服务机器人现状与关键技术研究综述

随着社会的发展,自主移动服务机器人技术迅速成为服务机器人领域中的一个研究热点,具有广泛的应用和广阔的发展前景。简要介绍了国内外服务机器人的研究背景及其发展现状,对自主移动机器人的关键技术即多传感器信息融合技术、路径规划与导航技术、电源技术和人-机交互技术分别进行了介绍,并对目前存在的主要问题和解决方法进行了探讨。