基于改进BINN算法的煤矿巷道断面截割轨迹规划

在煤炭开采前,需要用掘进机对煤岩混合体进行开掘钻进,形成满足煤炭开采条件的巷道环境。巷道是在一次次的断面截割成型工作基础上形成的,在每一次断面截割成型工作开始之前,需要根据待截割断面情况预先规划好将采用何种截割轨迹对断面进行截割,传统的断面截割成型工作仅考虑采用类S型截割轨迹对巷道断面进行全覆盖无差别截割,掘进机截割头经常会截割到煤岩断面内的大块夹矸,造成一定的截齿损耗,由于需要经常更换截齿,导致整体截割效率并不高。为了解决这个问题,可以在对待截割巷道断面环境进行栅格法建模的前提下,采用改进BINN算法进行截割轨迹规划,使所规划截割轨迹避开断面内存在的大块夹矸,在此基础上实现截割轨迹对断面内煤层区域的全遍历覆盖。经仿真实验证明,该方法所规划的截割轨迹能够满足断面成型要求;采用所规划截割轨迹对断面进行截割能够提升截割效率、降低截割能耗。

基于平滑BINN算法的移动机器人路径规划

针对BINN算法所得路径存在无必要连续转折的问题,提出了基于平滑BINN算法的移动机器人路径规划。使用迭代法从目标点开始向周围计算神经元活性值,将BINN算法环境建模微分方程离散化。基于环境的活性值分布,采用梯度上升算法生成路径,识别路径中具有一定特征的连续转折部分并做平滑。当直接平滑所得路径上存在障碍物时,将可平滑的部分分割为两段,分别做平滑,以避开障碍物。仿真结果表明,平滑BINN算法生成的路径转折较少,更有利于移动机器人的控制。

面向土方工程实景建模的无人机航迹规划研究

工程实景测绘不仅能辅助工程师发现工程进度、质量问题,更能结合其他信息处理技术,为进一步工程分析提供数据基础。相较于传统工程测绘技术,无人机低空摄影技术具有操作简便、经济性好、机动性强等优点。将无人机摄影技术引入土方工程,对其航迹规划问题展开讨论,旨在实现场地三维实景建模。对场地进行分区,将航迹规划问题简化为不规则场地下的全覆盖路径规划问题,且无需考虑避障规划。在方法层面上,将A;算法与BINN算法结合,改进了BINN算法中可能出现的“死区”,并通过设置约束规则,解决了算法初期路径随机游走的问题。最终,以某项目土方工程的实景建模工作为案例,利用以上算法完成无人机航迹规划,证明了该算法的可行性。