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改进双向快速搜索随机树的无人艇路径规划
被引量：
6
1
作者
赵贵祥
周健
+1 位作者
李云淼
王晨旭
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期1364-1371,共8页
针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法...
针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法采取了极度贪心的思想、高斯偏置随机点采样方法以及启发式的节点扩展策略,同时对节点扩展和搜索树连接进行角度约束,将生成的路径进行剪枝和3次B样条优化处理。结果表明,相对于改进前,改进的BI-RRT在平均时间、随机采样点和平均路径上分别减少了40.5%、65.0%和24.0%。改进后的算法时间、采样点和搜索树扩展大幅度减少,路径平滑度提高且路径更短。
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关键词
路径规划
水面无人艇
双向快速搜索随机树
高斯偏置
随机
点
角度约束
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职称材料
基于改进RRT-Connect算法的机械臂路径规划
被引量：
2
2
作者
郭辉
刘祚时
+1 位作者
黄鹏
宋诗强
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第3期41-45,54,共6页
针对双向快速搜索随机树(RRT-Connect)算法在机械臂路径规划中存在的采样随机性强、收敛速度慢、生成路径冗长等问题,提出了一种改进的RRT-Connect算法。首先,采用动态概率阈值的目标偏置策略,避免采样过程陷入局部极小值;其次,对新节...
针对双向快速搜索随机树(RRT-Connect)算法在机械臂路径规划中存在的采样随机性强、收敛速度慢、生成路径冗长等问题,提出了一种改进的RRT-Connect算法。首先,采用动态概率阈值的目标偏置策略,避免采样过程陷入局部极小值;其次,对新节点引入预定义参数深度的重选父节点环节,并对每次迭代生成的新路径和两树连接处设置转角约束,优化路径质量;最后,对初始路径进行剪枝优化,删除冗余节点,利用二阶贝塞尔曲线进行路径平滑处理,使其更符合机械臂的动力学特性。实验结果表明,改进算法的场景适应能力更强,路径质量和搜索效率更高。
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关键词
机械臂
双向快速搜索随机树
路径规划
目标偏置
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职称材料
面向WTAs的VHR双臂避碰操控算法
被引量：
1
3
作者
李华忠
梁永生
+1 位作者
吴险峰
盛建强
《计算机工程与应用》
CSCD
2014年第14期14-21,115,共9页
针对虚拟仿人机器人(VHR)处理工作空间多目标区域(WTAs)避碰操控问题,先基于齐次变换矩阵和链式相乘法则,建立了VHR双臂机理正向运动学模型,进而推导了两种求解VHR双臂逆运动学的公式(DLS-SVD法和基于链式解耦的解析法);其次,建立了WTA...
针对虚拟仿人机器人(VHR)处理工作空间多目标区域(WTAs)避碰操控问题,先基于齐次变换矩阵和链式相乘法则,建立了VHR双臂机理正向运动学模型,进而推导了两种求解VHR双臂逆运动学的公式(DLS-SVD法和基于链式解耦的解析法);其次,建立了WTAs的数学模型,并以WTAs位姿为操控目标,提出了融合正向和逆向运动学及其双向快速搜索随机树算法的VHR双臂避碰操控算法;最后,通过三维仿真建立VHR虚拟样机,验证了提出算法的正确性和有效性。
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关键词
虚拟仿人机器人
双臂操控
双向快速搜索随机树
工作空间目标区域
阻尼最小二乘-奇异值分解(DLS-SVD)法
逆运动学(IK)解析法
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职称材料
题名
改进双向快速搜索随机树的无人艇路径规划
被引量：
6
1
作者
赵贵祥
周健
李云淼
王晨旭
机构
天津大学海洋科学与技术学院
江苏自动化研究所
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期1364-1371,共8页
文摘
针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法采取了极度贪心的思想、高斯偏置随机点采样方法以及启发式的节点扩展策略,同时对节点扩展和搜索树连接进行角度约束,将生成的路径进行剪枝和3次B样条优化处理。结果表明,相对于改进前,改进的BI-RRT在平均时间、随机采样点和平均路径上分别减少了40.5%、65.0%和24.0%。改进后的算法时间、采样点和搜索树扩展大幅度减少,路径平滑度提高且路径更短。
关键词
路径规划
水面无人艇
双向快速搜索随机树
高斯偏置
随机
点
角度约束
Keywords
path planning
unmanned surface vehicles(USV)
bi-directional rapidly-exploring random tree(BI-RRT)
Gaussian biased random points
angular constraints
分类号
U675.73 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于改进RRT-Connect算法的机械臂路径规划
被引量：
2
2
作者
郭辉
刘祚时
黄鹏
宋诗强
机构
江西理工大学电气工程与自动化学院
江西理工大学机电工程学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第3期41-45,54,共6页
基金
国家自然科学基金项目(52365033)。
文摘
针对双向快速搜索随机树(RRT-Connect)算法在机械臂路径规划中存在的采样随机性强、收敛速度慢、生成路径冗长等问题,提出了一种改进的RRT-Connect算法。首先,采用动态概率阈值的目标偏置策略,避免采样过程陷入局部极小值;其次,对新节点引入预定义参数深度的重选父节点环节,并对每次迭代生成的新路径和两树连接处设置转角约束,优化路径质量;最后,对初始路径进行剪枝优化,删除冗余节点,利用二阶贝塞尔曲线进行路径平滑处理,使其更符合机械臂的动力学特性。实验结果表明,改进算法的场景适应能力更强,路径质量和搜索效率更高。
关键词
机械臂
双向快速搜索随机树
路径规划
目标偏置
Keywords
manipulator
RRT-Connect
path planning
target bias
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
面向WTAs的VHR双臂避碰操控算法
被引量：
1
3
作者
李华忠
梁永生
吴险峰
盛建强
机构
深圳信息职业技术学院软件学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
2014年第14期14-21,115,共9页
基金
国家重点实验室开放基金(No.SKLRS-2012-MS-06)
广东省自然基金(No.SZ011010006117
+4 种基金
No.S2011040000672)
深圳基础研究基金(No.JC201006020820A
No.JCYJ20120615101640639)
广东省高职教育信息技术类课题(No.xxjs-2013-1019)
院科技创新团队项目(No.CXTD2-002)
文摘
针对虚拟仿人机器人(VHR)处理工作空间多目标区域(WTAs)避碰操控问题,先基于齐次变换矩阵和链式相乘法则,建立了VHR双臂机理正向运动学模型,进而推导了两种求解VHR双臂逆运动学的公式(DLS-SVD法和基于链式解耦的解析法);其次,建立了WTAs的数学模型,并以WTAs位姿为操控目标,提出了融合正向和逆向运动学及其双向快速搜索随机树算法的VHR双臂避碰操控算法;最后,通过三维仿真建立VHR虚拟样机,验证了提出算法的正确性和有效性。
关键词
虚拟仿人机器人
双臂操控
双向快速搜索随机树
工作空间目标区域
阻尼最小二乘-奇异值分解(DLS-SVD)法
逆运动学(IK)解析法
Keywords
Virtual Humanoid Robot（VHR）
dual arm operation and control
Bi-directional Rapidly-exploring Random Trees（BiRRTs）
Workspace Target Areas（WTAs）
Damped Leased Square-Singular Value Decomposition（DLS-SVD） method
Inverse Kinematic（IK）analytical method
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进双向快速搜索随机树的无人艇路径规划
赵贵祥
周健
李云淼
王晨旭
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2024
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于改进RRT-Connect算法的机械臂路径规划
郭辉
刘祚时
黄鹏
宋诗强
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
面向WTAs的VHR双臂避碰操控算法
李华忠
梁永生
吴险峰
盛建强
《计算机工程与应用》
CSCD
2014
1
在线阅读
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职称材料
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