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智能灭火机器人是一个复杂的机电一体化系统,涉及到机械、自动控制、通信、传感器信息融合、电子技术等多个领域。本文设计了一种沿墙行走并自动避障的智能灭火机器人,该机器人的硬件采用89C4051单片机、红外避障传感器、碰撞传感器、灰度传感器、火焰传感器;而软件采用C语言进行编程。该机器人具有自动检测障碍,并绕过障碍物,准确定位,完成灭火任务等特征,结构较简单,易于实现。 相似文献
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针对武装机器人在未知环境下的避障规划问题,利用双超声波传感器对凹形障碍物进行探测识别和分析研究,并提出交叉探测的识别方法。该方法简单有效,能较快对机器人面临的凹形障碍物进行检测并执行相应的规避动作,能够实现实时、稳定地避障。 相似文献
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在机器人足球比赛中,比赛过程对抗性激烈,需要机器人在运动状态下完成障碍物的躲避,但是当前的多机器人时间配合任务中,对避障的要求往往都是单一的,静态的障碍物,对运动中的同视觉机器人壁障效果不好。为了解决这一问题,提出一种基于多传感器运动信息约束规划的机器人视觉避障技术,采取信号采样技术采集多路机器人信号,采用射线追踪算法和内建的相撞检测机制,对足球机器人实际的不同路状下进行障碍躲避。实验证明该方法具有很好的鲁棒性与有效性。 相似文献
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为了解决电力隧道消防救援的难题,需要对消防机器人避障控制系统设计方法进行研究。采用当前机器人避障控制系统设计方法在电力隧道中对消防机器人进行控制时,存在响应性差和避障有效性差的问题。提出一种电力隧道消防机器人实时避障控制系统设计方法,通过电源模块、激光雷达测距模块、伺服控制模块和电机驱动电路之间相互协调合作完成消防机器人的设计,在人工势能场的原理上采用栅格法将电力隧道中的障碍物范围分为多个视窗单元格,并计算单元格中目标点和障碍物生成的吸引力和排斥力,根据计算结果得到消防机器人受到的合力,在合力的基础上对消防机器人进行控制,避开电力隧道中的障碍物,完成消防机器人在电力隧道中的避障控制。实验结果表明,所提方法的响应性高、避障有效性好。 相似文献
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Generally speaking, the mobile robot is capable of sensing its surrounding environment, interpreting the sensed information to obtain the knowledge of its location and the environment, and planning a real-time trajectory to reach the object. In this process, the issue of obstacle avoidance is a fundamental topic to be challenged. Thus, a switching path-planning control scheme is designed without detailed environmental information, large memory size, and heavy computation burden in this study for the obstacle avoidance of a mobile robot. In this scheme, the robot can gradually approach its object according to the motion tracking mode, obstacle avoidance mode, self-rotation mode, and robot state selection designed by learning and expert rules for enhancing the tracking speed and adapting to different environments. The effectiveness of the proposed adaptive path-planning control scheme is verified by numerical simulations and experimental results of a differential-driving mobile robot under the possible occurrence of obstacle shapes. 相似文献
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移动机器人在避开单凸多边形障碍物过程中转角的确定 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了到单凸多边形障碍物的距离与转角之间的关系等式，并且仅用两个距离传感器就确定了移动机器人在绕开前侧单凸多边形障碍物时所需要的转角。该法新颖简单实用快捷，非常适用于实时避障，该关系等式的提出将给避障、规划及由凸多边形障碍物构成的未知环境的建模带来新的思路。 相似文献
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本文主要介绍了一种根据寻光原理设计的汽车机器人自动入库方案。首先对控制系统的硬件结构,软件开发环境作了介绍。同时介绍了设计中用到的PID算法。本文重点介绍了汽车机器人自动入库的设计思路,算法应用,具体实现。随后用实物进行了实验,结果表明本文讨论的方案是可行的。 相似文献
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利用人工势场法对机器人在特定环境中进行路径规划,并针对传统人工势场法存在的局部极小点问题,引入沿墙走行为,运用改进的人工势场法有效地克服了机器人在障碍物附近出现的反复震荡或停止不前等问题,仿真结果表明所用方法的有效性。 相似文献
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A direct approach to path planning of a 2-DOFs (Degrees of Freedom) spherical robot based on Bellman?s dynamic programming (DP) is introduced. The robot moves in an environment with obstacles and employs DP to find optimal trajectory by minimizing energy and preventing obstacle collision. While other path planning schemes rely on pre-planned optimal trajectories and/or feedback control techniques, in this approach there is no need to design a control system because DP yields the optimal control inputs in a closed loop (feedback) form. In other words, after completing the DP table, the optimal control inputs are known for every state in the admissible region and the robot can move toward the final position without colliding with obstacles. This enables the robot to function well in semi- or even non-observable environments. Results from several simulated experiments show that the proposed approach is capable of finding an optimal path from any given position/orientation towards a predefined target in an environment with obstacles within the admissible region. The method is very promising compared to other path planning schemes. 相似文献
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《Journal of The Franklin Institute》2023,360(10):6669-6692
This paper explores the trajectory tracking control problem for a wheeled mobile robot (WMR) in an environment with obstacles and unknown disturbances. A fixed-time extended state observer is presented, which is utilized to estimate unknown disturbances and improve the convergence speed of estimation errors. By introducing the obstacle avoidance cost, a model predictive controller with disturbance compensation is proposed to guarantee desired tracking performance in the presence of obstacles. The proposed method is analyzed for recursive feasibility and closed-loop system stability subject to unknown disturbances and obstacles. Finally, both simulation and experiment are conducted to express the satisfactory tracking effect of the developed approach. 相似文献
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基于PSO和滚动优化的不确定环境下移动机器人动态路径规划 总被引：1，自引：0，他引：1
针对全局环境未知且存在动态障碍物情况下的移动机器人路径规划问题,本文提出了一种结合粒子群算法(PSO)和滚动优化策略的动态路径规划方法。通过在一系列移动空间窗口中进行在线规划来充分利用机器人实时测得的局部环境信息,并用粒子群算法求解每一个移动窗口内的最优路径。为及时躲避动态障碍物,提出了一种适用于动态未知环境下的适应度函数。仿真试验表明,该方法克服了现有局部路径规划方法的高复杂性的缺点,算法操作简单、具有全局寻优能力、收敛速度快、鲁棒性好,可以满足机器人在复杂的未知动态环境下路径规划的实时性要求。 相似文献
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HACCP原理应用于高校图书馆的信息流过程管理 总被引：1，自引：0，他引：1
指出图书馆信息流过程中的主要障碍以及利用HACCP原理对信息流进行障碍分析和关键点确定，制定了图书馆信息流过程管理的HACCP计划。 相似文献
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机器人的定位技术是进行机器人环境探索、协调运动研究的前提,从信息融合的思想出发,提出了一种融合多传感器信息的合作定位技术.首先,对两轮机器人的基本运动形式进行建模,并针对超声波传感器建立了机器人之间的相对观测方程.然后,分别对机器人的内、外部传感器进行滤波和第一级融合,得到自身位姿和相对观测信息.最后,利用扩展卡尔曼滤... 相似文献