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针对无人机在复杂环境中的自主导航问题，设计基于拉普拉斯方程的人工势场，并以人工势场为基础进行无人机的运动控制。对地图中阻碍边界与目标边界分别设置初始条件，采用边界元法求解拉普拉斯方程。由此建立调和势场，它对障碍物形态适应程度高，不存在局部极小点，并可快速计算内部任一点的梯度。以构建的梯度场作为参考速度，采用线性二次型高斯控制器进行速度追踪，从而完成无人机的姿态控制。采用Airsim仿真平台进行不同场景下的模拟实验，结果表明算法可以有效引导无人机完成路径规划与避障控制，且在遭遇意外干扰时具备良好的调整适应能力。 相似文献
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对基于无人水面艇（USV）和多自主水下机器人（AUVs）组成的异构协同海洋探测系统进行综述。首先介绍不同的USV与多AUVs组成的异构海洋探测系统的最新进展和应用成果,从系统设计概念和技术特点对这些异构系统进行分析和比较;其次对多水下机器人异构系统研究中的协同关键技术进行综述,重点分析协同问题中异构协同、系统任务分配、路径规划和编队控制等问题;而后从环境和硬件的外界约束以及海洋探测系统辅助技术两个方面分析海洋探测系统所面临的技术难点与问题;最后通过分析当前取得的进展和实际需求对多水下机器人异构海洋探测系统的发展前景进行展望。 相似文献
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为使船舶在多船避让环境下适应航行环境的变化并自动复航,提出基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统。该系统基于动态势场避障规划算法,利用模糊综合评价法量化船舶碰撞危险度;依据《国际海上避碰规则》确定本船在不同会遇局面下的避让行动,并据此对斥力势函数进行调整。该系统将本船的避碰过程划分为航迹保持、避让和复航3个阶段,根据不同阶段的要求构建动态分阶势场;利用动态分阶势场法对船舶的航行环境进行建模,进而生成恰当的航向指令;利用自动舵产生舵角指令控制船舶完成避让、复航和航迹保持。仿真结果表明:该自动避碰系统可以引导船舶完成既定的避让行动,并能使船舶在安全会遇距离上驶过;该系统可以适应航行环境的变化,且具备航迹保持能力。 相似文献
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《四川工程职业技术学院学报》2017,(4):16-20
机器人焊接应用于发电设备行业,在焊接效率和质量、制造成本和周期、操作安全环境、特殊位置焊接等方面具有不可替代的优势,是基础装备制造业提升焊接技术水平的关键。以抽水蓄能机组的座环焊接为研究对象,进行了机器人焊接的试验研究。通过大量的焊接工艺试验,制定了座环厚板多层多道横焊的焊道规划原则,实现了焊接过程的离线编程和运动仿真。机器人焊接过程平稳,相对人工操作,体现出很好的柔性,充分利用机器人的规则摆动,焊缝成型美观,熔合良好。座环焊接后尺寸满足要求,UT探伤合格率为95%,焊接效率约是人工的3倍,达到了预期研究结果。 相似文献
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针对无人机在未知环境中的实时避障,提出一种局部规划方法。该方法根据传感器实时探测到的障碍点信息,随时构建出一个狄利克雷边值问题。采用有限差分法求解该问题,即得到一个局部地图的拉普拉斯势场。随着传感器信息的更新,不断更换新构建的势场。这种构建势场的方法对各种障碍物形态适应程度高,且势场中不存在局部极小点。以势场的负梯度方向作为参考方向,并以此生成参考速度,采用 PID 控制器进行速度跟踪以实现无人机的自主导航。最后,使用 MATLAB 进行不同场景下的仿真实验,结果表明本方法可以有效实现无人机在不同未知环境下的实时避障导航。 相似文献
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水下机器人动力学模型参数辨识方法综述 总被引：3，自引：0，他引：3
以集中讨论水下机器人动力学建模和参数辨识方法、突出近年来取得的成就和未来的方向为主线,通过简要介绍水下机器人水动力性质与机器人几何外形之间的关系,给出基于牛顿-欧拉方程的6自由度动力学方程.经简化模型后给出需要辨识的模型参数.将参数辨识方法按经验法、试验法和计算流体动力学法进行分类,介绍各辨识方法的基本原理和目前相关研究现状,指出其优点和不足,展望水下机器人参数辨识方法的未来研究方向. 相似文献
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基于CAN总线多主节点结构的自治水下机器人通信系统 总被引：2，自引：0，他引：2
为满足自治水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)对实时数据通信和现场测控的要求,设计开发控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)通信节点,实现基于CAN总线技术的自治水下机器人网络通信.该方法在研究基于CAN总线的多主节点构架的现场网络通信结构基础上,将自治水下机器人系统分为若干个结构单元,对应于不同的CAN总线节点;用CAN总线构成多主站分布式控制系统取代集中式控制系统,实现实时通信.试验表明,该总线结构可使AUV系统的通信线缆得到有效精简,并使整机系统获得较好的通信性能. 相似文献
8.
提出了一种基于量子粒子群优化算法(QPSO)的足球机器人路径规划方法。为适应QPSO算法的自身特点和提高算法搜索的效率,在传统栅格法的基础上引入实际坐标系法,对环境进行建模;为了更好地评价粒子(即解)的性能,在进行碰撞判定的基础之上,引入罚函数方法,克服了传统适应度函数难以更好地表达粒子性能的缺点。与PSO算法的对比仿真实验表明,该算法在足球机器人路径规划方面是可行的、有效的。 相似文献
9.
余翀 《中国科学院大学学报》2013,30(3):394-402
从硬件实现和软件算法两方面,对基于蜂窝地图的全方位步进式机器人系统进行设计实现. 通过对6轮全向移动平台的力学、运动学和动力学分析建模,借助基于FPGA的高精度光电里程计和激光校准装置,设计出适合蜂窝地图下运行的全方位步进式机器人. 结合多维度传感器的数据融合,在蜂窝栅格地图中分2个层次,分别进行基于"六向分块"思想的局部路径规划和基于遗传算法TSP优化问题的全局路径规划. 实验证明了该系统在实际运行中的精确性和鲁棒性. 相似文献
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采用分层规划的思想,给出一种基于栅格地图的最优路径规划算法. 分层路径规划算法的第1层为拓扑层规划,采用Voronoi图起泡生成算法描述全局可行域的拓扑关系; 第2层采用广义水平集算法,解决拓扑层的最优路径搜索问题; 第3层为栅格层的路径再规划. 在栅格层借鉴窄带水平集的思想,通过拓宽拓扑路径,得到一个机器人安全通行的窄带区域,并在此区域实行局部快速匹配算法,改善了拓扑路径,提高了算法的效率,并提高规划的实时性. 相似文献
11.
人工智能作为人类第四次工业革命的主导技术,对推动我国体育产业发展具有重要意义。运用文献资料法、逻辑分析法等对人工智能推动我国体育产业发展的理论逻辑、动力来源、现实路径进行研究,并提出建议。研究认为：人工智能推动我国体育产业发展的理论逻辑在于数字经济为人工智能推动体育产业发展提供时代背景,人工智能促进体育产业领域“技术—经济范式”变迁,从而为体育产业发展提供新空间。社会环境变革与产业发展需求分别是人工智能推动我国体育产业发展的外部动力与内部动力。人工智能推动我国体育产业发展的路径为：加强人工智能在传统体育产业改造升级过程中应用;鼓励培育人工智能与体育产业融合发展的新产业、新业态与新模式;搭建人工智能推动体育产业发展的平台载体。主要建议：发挥智能体育产业相关政策的引导作用;加大体育产业技术研发和标准制定的力度;加速推进体育产业互联网平台的建设与推广;加大智能体育产业高端人才培养与引进力度。 相似文献
12.
鉴于恶劣海况将引起船舶失速、剧烈横摇甚至倾覆,为避开恶劣海况区域,提出一种考虑复杂气象变化的智能船舶动态航线规划方法。通过改进A*算法的启发式函数,将风、浪对船舶失速的影响加入路径代价值的估算中,进而规划出一条避开恶劣海况的动态航线。跨北大西洋的航线规划仿真结果表明:本文提出的动态航线规划方法可以将船舶的跨洋航行时间缩短18.17%,并且能有效地避开风浪较大的危险海域。运用该动态航线规划方法能缩短船舶航行时间,节约航行成本,提高航运企业的经济效益。 相似文献
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为提高船舶在复杂施工水域通行的安全性,提出一种基于Maklink图和布谷鸟搜索(cuckoo search, CS)算法的船舶路径规划方法。利用改进的Maklink图构建施工水域环境模型;设置变量参数并用改进的CS算法对模型进行求解,其中采用基于Dijkstra算法得到的最短路径长度作为种群个体的适应度值;采用3个衡量算法性能的指标——优化性能指标、时间性能指标和动态性能指标,对多种算法进行分析比较。结果表明,采用指数型自适应步长和线性自适应发现概率对CS算法进行改进,能提高其在路径规划中的搜索效率和迭代速度,并可以保证求出一定精度内的近似最优解,显示出该算法的优越性。 相似文献
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基于改进蚁群算法的船舶多约束最优航线设计 总被引：1，自引：0，他引：1
为提高船舶航线经济性,基于电子海图显示与信息系统(electronic chart display and information system,ECDIS),分析影响航线设计的各种因素,建立航线设计网络模型。将改进蚁群算法的基本原理应用于船舶航行路径搜索中,提出一种多约束条件下航行综合成本最低的最优航线生成算法。仿真试验证明,该算法是可行的,且具有动态寻优的特点,将其应用于多约束条件下的最优航线设计是合理的。 相似文献
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智能决策支持系统是决策支持系统研究领域的一个主要方向，随着人工智能技术的发展，已取得了许多令人满意的成果。但是，就智能决策支持系统本身来讲，正面临着一个新的课题──智能化决策信息处理。为解决这一问题，笔者介绍了“全信息”的概念及其描述方法，并给出了基于全信息的智能决策支持系统的结构设计。笔者将信息理论、人工智能和决策支持系统结合起来，开拓了决策支持系统新的研究领域。这是推动决策支持系统研究领域发展的一种极有希望的途径。 相似文献
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为提升泊位指派的效率和优化泊位计划,从数学角度分析和探讨离散泊位指派问题和动态离散泊位指派模型,研究离散泊位系统仿真建模的方法,建立离散泊位系统仿真模型,提出基于遗传算法的离散泊位指派仿真优化方法.案例研究表明,该方法不仅可以提高泊位指派的准确性,而且能在很大程度上简化求解过程,可用于集装箱港口泊位资源的指派与计划. 相似文献
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采用CiteSpaceⅤ对中国知网CNKI全文数据库和Web of Science TM核心合集中SCI-E、SSCI数据库收录的改革开放以来即1978年至今收录的研究主题为潜水运动的107篇中文文献和984篇外文文献进行可视化处理与计量学分析。以知识图谱的方式对我国和国外潜水运动研究的文献数量、地理分布、研究热点进行对比分析。研究结论:美国是世界潜水运动领域研究的科学中心,我国相关研究在数量、质量及深度上同国外尤其是欧美国家存在着较大差距;潜水运动的普及和休闲潜水旅游可能成为未来研究的核心议题;潜水参与者在潜水过程中各种状态变化方面的研究将向着更为纵深的方向发展;潜水运动与海洋保护之间的关系将成为未来研究的一个重要方向。启示:我国潜水运动研究要发扬研究范围优势,拓宽研究思路使研究走向纵深与国际化;要发展休闲潜水旅游,促进地区经济增长,加快潜水运动的普及,满足大众多方位的潜水需求;要汲取国外的成果与经验,结合国情,创建有新时代中国特色的潜水运动;在发展潜水运动的过程中,要注重协调潜水运动与海洋保护之间的关系,以达到人与自然的和谐相处。 相似文献