非合作自主交会对接动态障碍物躲避模糊制导

提出了一种基于Gaussian势函数的模糊制导方法,完成了非合作式航天器自主交会对接及相关任务。首先根据视线坐标系建立了系统相对运动状态方程。进而应用模糊控制方法完成了非合作目标飞行器的自主交会对接任务,同时应用基于Gaussian势函数的模糊制导方法解决了动态障碍物的躲避问题。随后研究讨论了两种不同情形下动态障碍物的躲避。最后,用精确的数学模型进行了数值仿真,验证了制导方法应用于所研究问题的正确性和有效性。

一种采用雅克比转置技术的带反馈的障碍物躲避方案

障碍物躲避是机械臂的冗余度解析研究中基础问题之一,其关系到冗余机械臂能否成功完成给定的末端任务。为实现障碍物躲避的目的,提出和研究1种采用雅克比转置技术的冗余度解析方案。同时,为了保证跟踪误差的精度,将反馈也引入到该障碍物躲避方案中。基于PA10机械臂且带有点状障碍物和窗型障碍物的对比性的计算机仿真结果进一步表明所提出的障碍物躲避方案的有效性和可行性。

非合作自主交会对接的动态障碍物躲避制导

首先,在视线坐标系下建立了系统相对运动状态方程,将人工势函数制导方法应用于航天器的非合作自主交会对接任务和动态障碍物躲避问题。其次,利用Lyapunov稳定性理论分析证明了在该制导方法控制下系统的稳定性,并且研究讨论了两种不同情形下的动态障碍物躲避效果,分析了人工势函数制导方法的应用能力。最后,用精确的数学模型进行了数值仿真,验证了制导方法应用于所研究问题的正确性和有效性。

移动机器人应用超声波传感器躲避障碍物系统的设计

移动机器人在运动时,在很多情况下,需要躲避一些障碍物。该文应用了超声波传感器,设计了一个基于AT89S52单片机的无接触探测障碍物系统。

基于PLC控制的玩具车躲避障碍物功能的设计

本文介绍了以单片机AT89C51芯片为核心部件的智能玩具车躲避障碍物功能的设计。此设计是基于开发"具有开放式结构的模块化、标准化智能控制器"的一个设计尝试。

一种基于光流的障碍物估计算法

移动机器人在行进过程中必须能够检测和躲避障碍物,文章提出了一种使用光流场估计障碍物区域的算法。使用结合从粗到精策略的最小加权二乘法的方法计算光流,从而估计图像序列中可能的障碍物位置,为后续的接近时间计算提供了良好的基础。大量实地实验验证了该方法的有效性和可行性。

动态多障碍物环境下目标追踪的路径规划方法

采用人工势场（AP）引导进化算法（EA）的搜索方法解决了动态多障碍物环境下的目标追踪问题。把人工势场与EA搜索相结合进行动态路径规划，使搜索沿着势场方向进行，得到一条相对于搜索区域最优的轨迹。以单车、单运动目标，有多个运动障碍物存在的情况为例，通过仿真试验对AP引导EA和单纯EA两种搜索方法的性能进行了比较。说明了AP引导EA搜索方法在处理动态多运动障碍物问题时相对传统EA方法具有实时、高效、收敛的特点，同时在很大程度上解决了单纯AP方法在解决多障碍物问题时的局部极小问题。

基于关节空间模型的移动机器人柔顺跟随行人方法研究

为提升移动机器人柔顺跟随行人技术水平,提出一种基于关节空间模型的移动机器人柔顺跟随行人方法。建立全局环境模型,利用该模型输出行人坐标位置后,建立关节空间动力学模型;再基于关节空间动力学模型获取移动机器人关节矢量参数,将矢量参数引入改进弹簧模型中,利用改进弹簧模型输出移动机器人柔顺跟随行人的线加速度和角加速度,利用线加速度和角速度控制移动机器人跟随行人。实验结果表明:采用所提方法不仅能够精准计算行人位置坐标,而且可以有效地对行人进行柔顺跟随,受行人无序行走影响较小,具有良好的应用效果。

非合作目标自主交会对接的椭圆蔓叶线势函数制导

针对非合作式航天器自主交会对接任务的安全性要求,提出了一种基于椭圆蔓叶线的人工势函数制导方法。首先根据视线坐标系建立了相对动力学方程与状态方程。进而应用人工势函数制导方法解决了非合作目标航天器自主交会对接与静态障碍物躲避问题,并且把势函数方法与椭圆蔓叶线函数相结合,解决了追踪航天器在接近目标航天器时运行在安全走廊中的安全性要求。应用Lyapunov稳定性理论证明了在所提出的制导方法控制下系统的稳定性。最后,用精确的数学模型进行了计算机数值仿真,验证了所提出的制导控制方法的正确性和有效性。

编队式自主水下航行器无碰协调控制技术研究

针对自主水下航行器(AUV)编队式航行中存在智能体间相互碰撞的危险,提出一种自主水下航行器的无碰协调控制技术,包含了编队协调控制和无碰策略等多种基本行为的融合。在编队控制中运用基于级联方法的路径跟踪控制技术和参数一致性的协同控制方法,保证了跟踪误差的渐近稳定,采用HRVO算法的无碰避障策略,使得AUV可以同时避开一般障碍物和其他AUV的碰撞危险。仿真结果表明,该AUV编队式无碰协调控制技术可使各AUV在避开碰撞危险的情况下,快速收敛到各自的参考路径,并保持编队的协调一致性。

基于天牛须搜索的无人机路径规划算法的鲁棒性分析

为考察无人机(Unmanned aerial vehicles, UAVs)在飞行过程内、外部环境干扰对基于天牛须搜索(Beetle antennae search,BAS)算法的无人机路径规划算法,即OABAS (Obstacle avoidance beetle antennae search)算法的影响,采用抗噪分析模拟的方法对OABAS算法进行鲁棒性分析。首先构建了噪声干扰下无人机的运动场景,包括静态障碍物场景和动态障碍物场景;然后通过对场景中的路径参数添加高斯白噪声,模拟了无人机飞行过程中的定位干扰;最后在不同种类的地图上对OABAS算法进行模拟实验,包括二维平面上规则和不规则的障碍物以及真实三维地图,通过对比添加噪声干扰前后代价函数值的收敛情况,分析了该算法在受到噪声干扰下的鲁棒性,以分析天牛须搜索的无人机路径规划算法的性能。结果表明:OABAS算法具有较强鲁棒性,在添加噪声前后进行路径规划均有较好的表现。

躲避障碍物须谨慎

由于躲避障碍物不当而引发的农机事故屡见不鲜。1997年3月20日,河北省滦县油榨镇何家沟村司机张某驾驶大拖运土时,在塘沽三叉路口,因躲避前方的三轮机动车操作失误,致使大拖翻入路边深沟中,大拖严重损坏,张某重伤。1998年2月18日,河北省滦县晒甲坨乡光水坨村机手金某驾驶金蛙牌三轮农用车赶集,为躲避一处冰水路面,与正在超越的一辆双排座汽车相撞,造成两车损坏。

自由漂浮空间机器人多约束混合整数预测控制

针对空间机器人完成任务时需要躲避障碍物的问题,提出一种自由漂浮空间机器人的混合整数预测控制方法。首先,在模型预测控制方法框架下,机械臂关节的物理限制,躲避障碍物的要求被统一描述为最优控制问题下的不等式约束,可以得到自由漂浮空间机器人具有线性二次规划形式的最优控制律。其次,基于命题逻辑建立控制问题中各约束的优先级,保证在最大程度地满足约束的情形下得到控制问题的解,有效弥补了模型预测控制方法用于空间机器人控制时,多约束可能导致最优控制问题不可行的不足。最后,仿真结果校验了所设计控制律的有效性。

电动VTOL飞行器双目立体视觉导航方法

研究了在未知的、动态的室内走廊环境中,采用双目立体视觉引导电动VTOL(Vertical Take-Off and Landing)飞行器安全飞行的方法.使用安装在飞机上的两个微型摄像头从不同的位置获取图像,由双目立体视觉理论恢复其周围环境特征点的三维坐标.采用角点匹配方法计算视差,实现无人机在走廊中的横向坐标定位.采用区域灰度相关算法进行立体匹配获取视差图,从视差图上检测出障碍物,并给出避障导航点.初步实验验证表明,该方法可行性较高,可以作为进一步研究的基础.

基于模糊控制算法的智能小车避障系统设计

针对当前智能小车避障可看成是一个非线性运行的过程,在具体建模上不能精确表达,提出一种基于模糊控制的小车避障系统。首先结合STM32芯片,将STM32系列芯片作为主控芯片,然后通过超声波测距传感器对左、右、前三方距离的采集,输入到主控芯片中,同时结合模糊控制的特点,以上述的3个信息作为输入,以小车转向作为输出,并构建模糊控制规则表,从而建立模糊控制规则;最后通过仿真和现场测试的方式,验证小车可规避多个障碍物,表明研究的可行性。

智能小车在大学生创新能力培养中的探索与设计

该项目主要介绍了一种基于舵机的避障循迹寻光往返电动小车系统,并对系统方案进行简单概述。主要实现自动循迹行驶、躲避障碍物、光源检测实现倒车入库、实时监测车速以及行驶时间。本文着重介绍基于舵机转向的自动循迹功能、光源检测软硬件设计、并对实验过程中遇到的问题给出相应的解决办法。随着我国科技的不断发展,智能小车的研究已经成为了热点研究对象。2018年2月,百度无人车登上央视春晚珠海分会场,自动行驶在港珠澳大桥,并完成“8”字交叉路的高难度行驶。

基于千鸟引擎的手机游戏设计与实现

本文分析了基于3D游戏引擎设计手机游戏的特点,阐述了基于千鸟引擎的手机游戏开发的优势,论述了躲避障碍物的碰撞检测的方法与实现。

智能小车“横断路障”策略——超声波和摄像头结合

第十四届全国大学生"恩智浦"杯智能汽车竞赛相比于往届来说,新增了"横断路障"赛道元素。为此基于"横断路障"赛道元素提出一种解决思路以及方法。内容包括:小车如何识别"横断路障"、小车如何绕过"横断路障"驶回跑道。

基于NI myrio控制的智能循迹车的设计

随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂特别是服务型机器人,智能循迹车作为在现实中被广泛应用,在不断创新发展。关于小车的智能化功能的实现也多种多样,该设计的智能循迹车,除了能自动识别行走轨迹道路外,还增加了躲避障碍物的功能。