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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
由于传统快速扩展随机树的改进算法(RRT*)在处理自主式水下机器人三维路径规划问题时存在算法收敛速度慢、规划出的路径不平滑等问题,提出一种改进型NT-RRT*算法(正态采样、三角裁剪的快速扩展随机树改进算法),利用正态分布的空间采样策略来代替RRT*算法中的全局均匀随机采样,用来提高算法的收敛速度.此外,引入基于三角不...  相似文献   

2.
路径规划技术是目前机器人领域研究热点,而路径规划算法是其核心内容。可变步长的快速随机搜索树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法在机器人路径规划算法中复杂度高、效率较低,针对这一问题,提出一种改进的RRT算法。在可变步长的随机树生长过程中,引入双向生长策略,利用双向生长特性,提高路径搜索效率,解决了最优路径与低效率间的矛盾。实验仿真数据表明,改进后的RRT算法在路径规划中不仅算法复杂度低,且搜索效率提高了约一倍。  相似文献   

3.
针对建筑机器人在施工现场获取地图信息时间长且需要规划出一条全局的、能实时避障的路径等问题,该文提出了一种应用建筑信息模型(building information model,BIM)技术建立导航地图并进行路径规划的算法。根据BIM模型中的信息对传统RRT算法进行优化改进,提出了IRRT(improved rapid-exploration random tree)算法。首先将原有的固定步长改为动态步长,通过判断与目标点的远近界定步长大小,避免了节点的盲目扩张;其次,对随机采样点的生成范围进行了约束,并设置一个同时考虑目标点和随机点的权重来解决传统RRT算法中新生成点仅由随机采样点单一决定的问题;算法陷入最小值时选取随机扰动策略进行逃脱;最后在全局路径的相邻节点间使用动态窗口法进行局部避障。实验仿真结果表明IRRT算法比传统RRT算法在搜索速度上快了3倍多,平均路径比改进前减少25.56%,平均节点减少8.92%,加入动态窗口法后有效提高了机器人实时避障能力,更适合多变的室内环境使用。  相似文献   

4.
路径规划是自动导引小车(AGV)控制中的核心问题之一。针对经典RRT算法在静态全局状态空间中随机采样搜索节点时随机性大与效率低的问题,提出了一种改进的RRT(快速搜索随机树)路径规划算法。该算法结合双向搜索功能与自适应目标引力思想,利用双向搜索速度快与自适应目标引力朝目标点方向生长的特性,使AGV在规划路径时路径搜索效率更高,路径更平滑。实验仿真结果证明,改进的RRT算法可以在有效提高路径搜索效率的同时生成最优路径。  相似文献   

5.
针对机器人避碰运动规划问题,提出了基本RRT的改进算法。首先,研究了基本RRT算法思想,进而融合J-空间采样和C-空间建模技术,提出了提升性能稳定性和收敛速度的改进RRT算法;其次,利用分离轴原理,研究了基于OBB的碰撞检测算法,并将其成功集成到改进RRT判定C-空间的机器人与障碍物是否碰撞;最后,设计和实现了三维仿真系统软件框架,通过计算仿真验证了本文提出算法的有效性和稳定性。  相似文献   

6.
为提高无人机对特定目标点的覆盖搜索效率,设计一种无人机特征点覆盖搜索算法。首先采用一般的“Z”字型搜索方式确认大致搜索范围,并且以此设置转弯起点、终点及搜索障碍物,然后使用经引入引力分量优化后的快速拓展随机树(RRT)算法产生搜索路径,最后对路径进行圆弧化处理产生最终路径,完成针对特征点的区域覆盖。算法实现与理论分析结果表明,该无人机特征点覆盖搜索算法将“Z”字型搜索与 RRT 快速随机搜索树方法进行集成优化,能较为高效地完成对给定区域特征点的搜索覆盖。  相似文献   

7.
为提升自主导航精度,使用Jetson Nano控制器,采用同步定位与地图构建和路径规划算法,融合轮式里程计、激光雷达和惯性测量单元等多传感器信息,实现精确的单点和多点自主导航。采用机器人操作系统搭建自主导航框架,使用基于图优化的cartographer算法实现环境地图构建与机器人位姿估计,采用A*算法作为全局路径规划算法,同时利用基于g2o优化的TEB算法实现环境突变时的局部路径规划。实验结果表明,基于图优化的cartographer算法建图效果优于常见的基于粒子滤波的Gmapping算法。基于g2o优化的TEB算法可避免动态窗口算法在局部路径规划中机器人被挟持的情况,提升智能机器人地图构建和路径规划的准确性。  相似文献   

8.
对室内移动机器人的定位导航系统进行了改进设计。基于机器人操作系统(ROS)开发平台,应用树莓派控制器进行平台控制,采用激光雷达进行环境信息收集,开发了一种拥有路径规划等多种功能的软件算法。仿真结果说明该系统所构建的环境地图可以达到很高的精度,并且可以进行模块化开发和拓展,降低开发难度及费用。  相似文献   

9.
清扫机器人进行全遍历路径规划要求机器人能够遍历环境中所有的可清扫区域,因此提出一种基于蚁群系统算法的地图全遍历路径规划算法。使用搭载单线激光雷达传感器的机器人进行环境建图,对每个栅格赋予不同概率值反映环境状态信息;采用 Boustrophedon 细胞分解方法将栅格地图划分为若干相邻子模块,并让机器人从起始点开始遍历所有子模块后再回到起始位姿。为了提高各子模块之间的衔接效率,引入蚁群系统算法实现机器人在到达每个子模块的起始位姿后,对每个子模块进行高效的区域全覆盖。实验结果表明,该算法相比传统生成树算法,清扫覆盖率达到了 96%,清扫效率提高了两倍。  相似文献   

10.
针对随机扩展树算法在未知空间中进行路径规划扩展时随机性大,且扩展的树节点在整个环境空间中搜索过于均匀等问题,提出一种基于变参数阈值的随机扩展树算法。改进后的算法在路径规划中,针对具体情况选取参数阈值作下一步扩展,使得每次扩展都有着一定的概率性偏向目标|同时设定可变参数阈值,避免了陷入局部极小值,有效解决了随机性大和搜索均匀问题。通过Matlab仿真实验,验证了该算法的可行性和有效性。  相似文献   

11.
为了优化苹果采摘机器人采摘路径,在获得苹果树场景三维位置信息的基础上,提出一种具有多种地形损耗的A*算法。结合ToF(Time-of-Flight)深度相机和Hu不变矩获取苹果和不同障碍物的三维位置信息,建立存在果实和多种障碍物的二维地图。在二维地图上,利用具有不同地形损耗函数的A*算法进行仿真实验。改进后的A*算法将障碍物分为可通过的障碍物(树叶)和不可通过的障碍物(树枝),且障碍物存在位置处的自带移动耗费向周围以线性递减,避免了基本的A*算法中只具有单种障碍物问题,从而增加了不同种类障碍物对路径选择的影响程度,优化了路径质量。对比实验表明:改进后的算法提高了对于复杂地图的处理能力,产生的路径长度更短,转折次数更少。  相似文献   

12.
为实现具有开放结构的组合式教育机器人自动建模与动态仿真,建立了教育机器人的动力学模型及其仿真算法.首先,将教育机器人抽象为多体系统,利用牛顿一欧拉法建立其通用的动力学模型,并结合教育机器人的结构特点,以构件绑定方法对机器人模型进行了简化.其次,基于稀疏矩阵计算技术,对计算机仿真中常用的增广动力学求解算法和直接投影修正算法进行改进,以此作为教育机器人的仿真算法,提高仿真速度和精度.最后,通过一个算例验证了模型和改进算法的有效性.该研究为实现教育机器人仿真平台奠定了动力学基础.  相似文献   

13.
以科研项目为依托建设机器人操作系统实践课程   总被引:1,自引:0,他引:1  
作为智能机器人的基础性支撑技术,"机器人操作系统(ROS)"正在快速进入国内外机器人专业的课堂,并成为核心课程之一。鉴于ROS具有很强的实践性和专业性,该文分析了目前国内外ROS相关课程的现状,按照层次化的架构构建了ROS实践体系和实践课程内容,依托科研项目和专业实验系统搭建了不同功能的实践平台,并建立了ROS实践课程的学习效果监控机制。  相似文献   

14.
研究了基于Webots仿真软件开发室内移动机器人SLAM测试平台的可行性.系统平台融合机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)应用Gmapping、Cartographer两种算法实现了环境建图和分析.再通过DWA(Dynamic Window Approaches)和TEB(Timed Elastic Band)两种局部路径算法实现了机器人自主导航并作对比.最后基于实验结果优化系统设计方案,完成了SLAM系统测试仿真功能的改善.  相似文献   

15.
提出一种Open HRP环境下多机器人协作运动规划与运动仿真的方法.分析了多机器人系统的协作关系;规划出多机器人的路径算法;并通过搭建Open HRP平台对所提算法进行仿真验证,验证了所提方法的可行性.  相似文献   

16.
针对智能小车在未知环境的条件下,利用单一传感器同时定位与地图创建不能准确构建复杂环境地图的问题,提出采用一种RTABMAP算法,用于融合激光雷达和RGB-D相机建图,该算法采集了激光雷达、RGB-D相机和里程计的数据,将其存储在内存管理机制的节点中,提取这些节点的特征。通过匹配节点间的视觉词汇次数更新节点的权重,采用离散贝叶斯滤波估计进行回环检测,优化局部地图,最终构建全局地图。在安装有开源机器人操作系统(ROS)的智能小车上实验。结果表明,本研究方法在障碍物检测率方面与激光建图和RGB-D相机建图方法相比,提高了30.75%和18.63%;地图尺寸误差分别减少了0.013和0.150 m;角度误差分别减少了3°和1°。  相似文献   

17.
针对多机器人协作建图算法复杂度高、实时性差和稀疏点云地图信息量少的问题,提出一种基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建算法.该算法选择一个机器人开始建图,其他参与协作的机器人共用被选机器人的图像帧进行初始化,并建立统一世界坐标系.在被选机器人建图过程中,激活与其存在共视关系的机器人,借助关键帧跟踪模型得到被激活机器人所...  相似文献   

18.
针对单一传感器在不确定复杂环境下即时定位及地图构建精度低、可靠性差的问题,研制了一种基于机器人操作系统的即时定位及地图构建创新实验平台。实验平台由移动机器人、上位机控制软件两部分组成。移动机器人配置有Xtion pro深度摄像头、激光测距仪、里程计等,通过采集环境的深度信息及距离信息实现即时定位及地图构建功能;采用ARM Cortex A17RK3288作为主控芯片,将整个控制系统构建在基于ROS系统的嵌入式平台上,具有体积小、重量轻、可移植性强的优点,极大增强了机器人的续航能力。  相似文献   

19.
机器人设计需要采用"设计—仿真—优化"的过程,因此仿真技术是机器人工程专业本科生必须掌握的技能。该文基于V-REP仿真软件设计了一套6自由度通用工业机器人仿真实验系统。首先建立了机器人的V-REP模型,进行系统动力学参数设置,然后与MATLAB的轨迹规划算法进行联合仿真和验证。开展了学生线上实验教学和探索,可替补实验室的现场实验。仿真实验系统可以进行机器人的运动学、动力学和轨迹规划算法的仿真实验,能够提高学生的机器人理论分析和设计能力。  相似文献   

20.
在人与机器人协调的过程中,控制系统不仅要考虑运动轨迹的位置精度,还要考虑人和机器人与环境接触的灵活性和平滑性。针对柔性多关节机器人动力学前馈的方法进行了研究,使得机器人可以快速、准确地移动到指定位置,控制精度高。提出了一种阻抗控制算法,通过调节机器人末端的阻抗来实现机器人的柔顺控制。依靠动力学的控制策略可以通过调整目标阻抗参数使机器人适应环境。通过对算法的有效性进行仿真验证,该算法可以改善大多数柔性串联机器人的运动控制问题,并且不涉及降低性能以适应操作和控制。  相似文献   

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