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人工势场引导信息素扩散的机器人导航规划
被引量:
1
1
作者
刘克
《机械设计与制造》
北大核心
2019年第6期268-272,共5页
为了保证机器人自动导航过程中沿着最优路径前进,提出了基于势场引导信息素扩散的导航规划方法。建立了工作环境的栅格模型;在分析传统蚁群算法缺陷基础上,提出使用人工势场引导信息素扩散,制定了栅格环境下信息素扩散方向查询表,建立...
为了保证机器人自动导航过程中沿着最优路径前进,提出了基于势场引导信息素扩散的导航规划方法。建立了工作环境的栅格模型;在分析传统蚁群算法缺陷基础上,提出使用人工势场引导信息素扩散,制定了栅格环境下信息素扩散方向查询表,建立了信息素扩散量的圆锥模型;在人工势场引导下,信息素扩散到隐含最优路径附近区域,将蚂蚁搜索范围限制在一个隐含最优路径的局部区域内,减小了蚁群搜索空间。经仿真验证,与传统蚁群算法相比,人工势场引导算法的信息素能够快速聚集在最优路径上;与另一改进蚁群算法相比,势场引导算法规划出导航路径的迭代次数减少了一半,消耗时间降低了约一个数量级,保证了导航规划的快速性和实时性。
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关键词
机器人
导航规划
人工势场引导信息素扩散
信息
素
扩散
方向查询表
信息
素
扩散
量圆锥模型
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职称材料
融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划
被引量:
13
2
作者
李志锟
赵倩楠
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2022年第11期118-124,共7页
通过对人工势场法与蚁群算法进行融合,给出了一种融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划算法。一方面,引入目标点距离影响因子,改善势场力对移动机器人路径搜索的影响,通过改进斥力场函数,避免移动机器人因受到较大的斥力而无法规...
通过对人工势场法与蚁群算法进行融合,给出了一种融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划算法。一方面,引入目标点距离影响因子,改善势场力对移动机器人路径搜索的影响,通过改进斥力场函数,避免移动机器人因受到较大的斥力而无法规划出最优路径;另一方面,构造势场力启发函数,同时考虑距离启发信息和势场启发信息,初始化信息素的差异化分配方式有利于提高算法的收敛速度。实验结果表明,融合人工势场蚁群算法相比于文献[15]算法,在最优路径长度、路径转折次数、收敛速度三方面分别提高了2.6%,25%和66.7%,表明了该算法在路径规划方面的优越性。
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关键词
移动机器人
路径规划
人工
势
场
法
蚁群算法
信息
素
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职称材料
基于势场蚁群算法的机器人全局路径规划
被引量:
28
3
作者
陈余庆
李桐训
+1 位作者
于双和
沈智鹏
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期316-322,共7页
研究了智能移动机器人的全局路径规划算法改进问题.结合蚁群算法的全局性与人工势场的确定性优势,提出一种势场蚁群算法.即在基本蚁群算法迭代初期,通过人工势场法影响蚂蚁的信息素量,从而提升寻找最优路径的效率.基于栅格模型,设计了...
研究了智能移动机器人的全局路径规划算法改进问题.结合蚁群算法的全局性与人工势场的确定性优势,提出一种势场蚁群算法.即在基本蚁群算法迭代初期,通过人工势场法影响蚂蚁的信息素量,从而提升寻找最优路径的效率.基于栅格模型,设计了算法的执行步骤.此外,分析了不同的信息素启发因子和信息素挥发系数对算法路径长度、迭代次数和收敛速度的影响.最后仿真验证了该算法优于基本蚁群算法,也得出了信息素启发因子参数选择的合理范围.
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关键词
基本蚁群算法
人工
势
场
路径规划
势
场
蚁群算法
信息
素
启发因子
信息
素
挥发系数
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职称材料
基于数字信息素的无人机集群频谱监视控制算法
被引量:
4
4
作者
陈柯宇
杨健
+1 位作者
张蕴霖
邵晋梁
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1541-1551,共11页
频谱监视对电磁环境的频谱态势掌握至关重要.特别地,用无人机集群作为执行对象,可以提高监视效率,节省大量人力成本.本文针对频谱监视任务,设计了用于评估监视效果的评价函数,提出了一种基于人工势场的数字信息素无人机集群安全控制算法...
频谱监视对电磁环境的频谱态势掌握至关重要.特别地,用无人机集群作为执行对象,可以提高监视效率,节省大量人力成本.本文针对频谱监视任务,设计了用于评估监视效果的评价函数,提出了一种基于人工势场的数字信息素无人机集群安全控制算法.该算法使用数字信息素矩阵来模拟电磁空间的搜索状态,并通过在集群内的个体之间建立信息素势场以实现自适应的无人机集群分布式航迹规划.周期性的采样和插值解决了未知域的优先级矩阵更新问题,引导无人机优先监视频谱热点区域.不同于已有的基于飞行概率的决策算法,本文算法充分利用了数字信息素所映射的环境信息,可以避免无人机陷入局部状态的重复搜索,适用于动态频谱环境.仿真实验表明本文的决策算法在静态和动态频谱监视场景下均能使评价函数快速收敛,达到较好的监视效果.
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关键词
频谱监视
无人机集群
数字
信息
素
人工
势
场
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职称材料
题名
人工势场引导信息素扩散的机器人导航规划
被引量:
1
1
作者
刘克
机构
福建船政交通职业学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2019年第6期268-272,共5页
基金
福建省重大专项课题—智能机器人抛光系统研发与产业化(2012HZ0006)
文摘
为了保证机器人自动导航过程中沿着最优路径前进,提出了基于势场引导信息素扩散的导航规划方法。建立了工作环境的栅格模型;在分析传统蚁群算法缺陷基础上,提出使用人工势场引导信息素扩散,制定了栅格环境下信息素扩散方向查询表,建立了信息素扩散量的圆锥模型;在人工势场引导下,信息素扩散到隐含最优路径附近区域,将蚂蚁搜索范围限制在一个隐含最优路径的局部区域内,减小了蚁群搜索空间。经仿真验证,与传统蚁群算法相比,人工势场引导算法的信息素能够快速聚集在最优路径上;与另一改进蚁群算法相比,势场引导算法规划出导航路径的迭代次数减少了一半,消耗时间降低了约一个数量级,保证了导航规划的快速性和实时性。
关键词
机器人
导航规划
人工势场引导信息素扩散
信息
素
扩散
方向查询表
信息
素
扩散
量圆锥模型
Keywords
Robot
Guidance Planning
Pheromone Diffusion Guided by Artificial Potential Field
Lookup Table of Phenomenon Diffusion Direction
Circular Cone Model of Phenomenon Diffusion Capacity
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划
被引量:
13
2
作者
李志锟
赵倩楠
机构
广东科技学院机电工程学院
高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室
出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2022年第11期118-124,共7页
文摘
通过对人工势场法与蚁群算法进行融合,给出了一种融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划算法。一方面,引入目标点距离影响因子,改善势场力对移动机器人路径搜索的影响,通过改进斥力场函数,避免移动机器人因受到较大的斥力而无法规划出最优路径;另一方面,构造势场力启发函数,同时考虑距离启发信息和势场启发信息,初始化信息素的差异化分配方式有利于提高算法的收敛速度。实验结果表明,融合人工势场蚁群算法相比于文献[15]算法,在最优路径长度、路径转折次数、收敛速度三方面分别提高了2.6%,25%和66.7%,表明了该算法在路径规划方面的优越性。
关键词
移动机器人
路径规划
人工
势
场
法
蚁群算法
信息
素
Keywords
mobile robot
path planning
artificial potential field method
ant colony algorithm
pheromone
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于势场蚁群算法的机器人全局路径规划
被引量:
28
3
作者
陈余庆
李桐训
于双和
沈智鹏
机构
大连海事大学船舶电气工程学院
出处
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期316-322,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61203082)
辽宁省自然科学基金资助项目(20180520036)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132016311)
文摘
研究了智能移动机器人的全局路径规划算法改进问题.结合蚁群算法的全局性与人工势场的确定性优势,提出一种势场蚁群算法.即在基本蚁群算法迭代初期,通过人工势场法影响蚂蚁的信息素量,从而提升寻找最优路径的效率.基于栅格模型,设计了算法的执行步骤.此外,分析了不同的信息素启发因子和信息素挥发系数对算法路径长度、迭代次数和收敛速度的影响.最后仿真验证了该算法优于基本蚁群算法,也得出了信息素启发因子参数选择的合理范围.
关键词
基本蚁群算法
人工
势
场
路径规划
势
场
蚁群算法
信息
素
启发因子
信息
素
挥发系数
Keywords
basic ant colony algorithm
artificial potential field
path planning
potential field ant colony algorithm
pheromone heuristic factor
pheromone volatilization coefficient
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于数字信息素的无人机集群频谱监视控制算法
被引量:
4
4
作者
陈柯宇
杨健
张蕴霖
邵晋梁
机构
电子科技大学信息与通信工程学院
电磁空间认知与智能控制技术实验室
电子科技大学自动化工程学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1541-1551,共11页
基金
国家自然科学基金(No.U19B2028)
四川省自然科学基金(No.2021YFH0042)。
文摘
频谱监视对电磁环境的频谱态势掌握至关重要.特别地,用无人机集群作为执行对象,可以提高监视效率,节省大量人力成本.本文针对频谱监视任务,设计了用于评估监视效果的评价函数,提出了一种基于人工势场的数字信息素无人机集群安全控制算法.该算法使用数字信息素矩阵来模拟电磁空间的搜索状态,并通过在集群内的个体之间建立信息素势场以实现自适应的无人机集群分布式航迹规划.周期性的采样和插值解决了未知域的优先级矩阵更新问题,引导无人机优先监视频谱热点区域.不同于已有的基于飞行概率的决策算法,本文算法充分利用了数字信息素所映射的环境信息,可以避免无人机陷入局部状态的重复搜索,适用于动态频谱环境.仿真实验表明本文的决策算法在静态和动态频谱监视场景下均能使评价函数快速收敛,达到较好的监视效果.
关键词
频谱监视
无人机集群
数字
信息
素
人工
势
场
Keywords
spectrum monitoring
unmanned aerial vehicle cluster
digital phenomenon
artificial potential
分类号
TN971 [电子电信—信号与信息处理]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
人工势场引导信息素扩散的机器人导航规划
刘克
《机械设计与制造》
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划
李志锟
赵倩楠
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2022
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于势场蚁群算法的机器人全局路径规划
陈余庆
李桐训
于双和
沈智鹏
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
28
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于数字信息素的无人机集群频谱监视控制算法
陈柯宇
杨健
张蕴霖
邵晋梁
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
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职称材料
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