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面向飞机蒙皮检测任务的空-地异构机器人协同覆盖路径规划
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作者 朴敏楠 罗佳 +1 位作者 李海丰 周雨晗 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第4期1044-1049,共6页
飞机蒙皮检测对于保证飞机飞行安全至关重要。采用移动机器人自主检测方式能够大大提高检测效率以及降低安全风险。但由于飞机结构复杂,仅使用单一种类机器人作业难以实现飞机蒙皮全覆盖。所以,提出了一种空-地异构机器人协同覆盖路径... 飞机蒙皮检测对于保证飞机飞行安全至关重要。采用移动机器人自主检测方式能够大大提高检测效率以及降低安全风险。但由于飞机结构复杂,仅使用单一种类机器人作业难以实现飞机蒙皮全覆盖。所以,提出了一种空-地异构机器人协同覆盖路径规划方法(AG-CCPP)。首先引入无人机(UAV)、无人车(UGV)异构机器人系统,分析规划过程中必要的约束条件,包括作业空间约束、续航时间约束等,采用整数线性规划方法建立优化模型。其次,提出一种基于贪婪分配策略的多精英种群双染色体遗传算法进行任务分配与路径规划联合求解,增加分配染色体实现任务分配与路径规划联合求解,实现全局优化;基于续航约束进行贪婪分配,充分利用异构机器人优点;多层次精英种群设计,减少低效交叉种群数量,提升算法运行效率。最后,通过波音737-300的仿真实验进行对比分析,结果表明所提方法在机器人协同覆盖完成时间与程序执行时间方面均优于现有算法。 展开更多
关键词 飞机蒙皮检测 异构机器人协同 覆盖路径规划 遗传算法 任务分配
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一种含链式工作方式的多机器人协作路径规划算法
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作者 贺志刚 李大焱 +2 位作者 王妮娅 毛剑琳 王宁 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第4期953-967,共15页
为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出... 为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出一种具有牵引者的协作动态优先级安全间隔路径规划(cooperative dynamic priority SIPP with tractor,Co-DPtSIPP)算法。利用多边形费马点原理等方法获取各协作组机器人的串接区域;在考虑采集机器人和牵引机器人串接顺序的情况下进行分段路径规划;在各组采集机器人挂架牵引机器人后,由牵引机器人带动它们以链式方式前行;将牵引机器人的后段路径节点经过时间步调整后填充进各采集机器人的路径当中,以避免牵引机器人在拖动多个采集机器人移动过程中与其他机器人碰撞。实验结果表明:Co-DPtSIPP算法在路径总长度上减少10%~13%,有效降低了机器人能耗。 展开更多
关键词 多机器人协作 路径规划 安全间隔 采集机器人 牵引机器人 串接区域
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灌溉机器人全覆盖路径规划方法
3
作者 王臻卓 陈金林 +2 位作者 任婷婷 杨科科 任宁宁 《节水灌溉》 北大核心 2024年第9期53-58,共6页
灌溉机器人全覆盖行动的各个任务具有较为明显的空间并行性,随着全覆盖范围扩大,在对覆盖区域进行分解阶段,需要充分考虑将整个区域空间分解为哪些区域。但是,灌溉机器人受到视觉感知区域限制,准确匹配和衔接路块间最近端点的难度较大,... 灌溉机器人全覆盖行动的各个任务具有较为明显的空间并行性,随着全覆盖范围扩大,在对覆盖区域进行分解阶段,需要充分考虑将整个区域空间分解为哪些区域。但是,灌溉机器人受到视觉感知区域限制,准确匹配和衔接路块间最近端点的难度较大,导致局部路点的连通和线路衔接出现差错,难以有效全覆盖。为了有效解决这一问题,提出一种灌溉机器人全覆盖路径规划方法。通过快速搜索随机算法展开需要覆盖区域的边界检测,考虑视觉传感器的感知范围受限因素,采用灰度质心法展开区域视图边界提取,根据提取结果建立地图。在地图上建立线段序列,通过曼哈顿最小距离原则连接地图上的部分路径线段,形成多个弓形线路块。使用分治算法匹配和衔接各个弓形线路块间最近端点对,引入改进A*算法对全局以及局部路点的连通和线路衔接,实现灌溉机器人的全覆盖路径规划。实验结果表明:针对简单灌溉区域,该方法的路径重复率为0.041%,灌溉覆盖率为98.90%;针对复杂灌溉区域,该方法的路径重复率为0.017%,灌溉覆盖率为99.87%。这说明针对不同的灌溉环境,该方法均可以实现理想的路径规划,不仅可以最大限度地实现全覆盖,并有效地减少路径冗余程度,可以获取理想的灌溉机器人全覆盖路径规划方案。 展开更多
关键词 灌溉机器人 覆盖线路 路径规划 快速搜索随机算法 边界提取 分治算法
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移动机器人全覆盖路径的BINN-元胞自动机规划
4
作者 朱方园 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期346-349,共4页
为了实现机器人对工作区域的全覆盖,提出了基于生物激励神经网络-元胞自动机系统的全覆盖路径规划方法。介绍了生物激励神经网络算法的基本原理,分析了该算法在机器人陷入死区时无法逃逸的问题。基于元胞自动机系统设计了机器人逃逸机制... 为了实现机器人对工作区域的全覆盖,提出了基于生物激励神经网络-元胞自动机系统的全覆盖路径规划方法。介绍了生物激励神经网络算法的基本原理,分析了该算法在机器人陷入死区时无法逃逸的问题。基于元胞自动机系统设计了机器人逃逸机制,包括逃逸点的确定和逃逸路径的规划方法。在仿真环境下,将元胞系统逃逸机制与基本RRT、文献[10]的BINN-RRT逃逸机制进行对比,结果表明元胞系统逃逸机制的规划时间比基本RRT小2个数量级,比BINN-RRT小1个数量级,且逃逸路径短于另外两种方法,验证了元胞系统逃逸机制的有效性和优越性。基于BINN和元胞系统的全覆盖路径比BINN-RRT规划路径更加平滑,验证了全覆盖方法的优越性和有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 覆盖路径规划 生物激励神经网络 元胞自动机系统 逃逸机制
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基于改进RRT的清扫机器人全覆盖路径规划 被引量:2
5
作者 孔滕广 高焕兵 陈修贤 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第13期311-318,共8页
针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法。利用MCD(movemen... 针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法。利用MCD(movement cell decomposition)算法实现自由区域覆盖,为了解决区域间路径规划时的避障问题,引入融合跳点搜索策略的RRT算法,通过增加节点扩展的导向性,使其更偏向目标区域进行搜索,并利用贪婪算法裁剪冗余点修正路径以及三次B样条曲线法平滑处理。通过仿真与实验验证了算法在不同环境下的可行性和有效性,相比于其他方法所规划的路径更短且大大降低了路径重复率,提高了机器人避障效率的同时实现了全区域路径覆盖。 展开更多
关键词 单元分解 融合改进RRT算法 清扫机器人 MCD局部覆盖算法 覆盖路径规划
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基于改进灰狼优化的桥梁检测爬壁机器人全覆盖路径规划 被引量:3
6
作者 黄海新 于广威 +1 位作者 程寿山 李春明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期966-971,共6页
基于爬壁机器人对混凝土桥梁健康进行自动巡检是推动桥梁管养智能化的有效途径,而合理的路径规划对机器人全面获取检测数据尤为重要。针对爬壁机器人电源重量限制与巡检时能源补充困难这一工程实际问题,充分考虑主梁、高墩等桥梁构件巡... 基于爬壁机器人对混凝土桥梁健康进行自动巡检是推动桥梁管养智能化的有效途径,而合理的路径规划对机器人全面获取检测数据尤为重要。针对爬壁机器人电源重量限制与巡检时能源补充困难这一工程实际问题,充分考虑主梁、高墩等桥梁构件巡检场景,将能量消耗指标作为性能评价优化目标函数并建立相应约束条件,进而提出全覆盖路径规划评价模型。针对传统灰狼优化(GWO)算法易陷入局部最优的不足,提出一种改进的灰狼优化(IGWO)算法。IGWO算法通过K-means聚类改善了灰狼初始种群在搜索空间难以保持相对均匀分布的特性;以非线性收敛因子提高算法局部开发能力和全局搜索性能;结合粒子群算法个体优越性的思想对位置更新公式进行改进,提升算法的模型求解能力。仿真对比实验结果表明,IGWO算法相较于GWO、差分进化(DE)与遗传算法(GA)等全局优化算法,稳定性更好,能耗降低了10.2%~16.7%,迭代次数与求解时间分别减少了19.3%~36.9%和12.8%~32.3%,路径重复率降低了0.23~1.91个百分点,同时路径长度缩短1.6%~11.0%。 展开更多
关键词 灰狼优化 桥梁检测 爬壁机器人 覆盖路径规划 能耗模型
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基于随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法
7
作者 张美燕 张帅 +1 位作者 蔡文郁 傅淑丹 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1056-1063,共8页
针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的全覆盖路径规划问题,提出了一种考虑随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法(Dividing Areas based on Robots Initial Positions CPP,DARIP-CPP)。根据多自主水下机器人... 针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的全覆盖路径规划问题,提出了一种考虑随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法(Dividing Areas based on Robots Initial Positions CPP,DARIP-CPP)。根据多自主水下机器人的随机初始位置对工作海域进行均衡区域划分,将划分所得的不重叠区域分配给多AUV进行独立覆盖路径规划,每台AUV利用生物启发神经网络(Bio-inspired Neural Network)优化各个区域的全覆盖路径。为了克服传统全覆盖路径规划中的“死区”问题,采用A^(*)路径规划算法进行“死区”逃离,沿着较短的路径快速到达未覆盖区域点。仿真结果表明,所提出的DARIPCPP方法可有效提高多AUV全覆盖目标区域的工作效率。 展开更多
关键词 多AUV 覆盖路径规划 随机初始位置区域划分 生物启发式神经网络 A^(*)路径规划
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基于协同进化的多AUV多区域覆盖路径规划
8
作者 蔡畅 陈丹 蔡磊 《海洋学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期115-124,共10页
针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)水下覆盖任务过程中的突发情况,研究了多AUV的覆盖路径重规划问题,提出了一种多机器人-多区域覆盖路径规划(Multi-robot Multi-regional Coverage Path Planning, M^(2)CPP)方... 针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)水下覆盖任务过程中的突发情况,研究了多AUV的覆盖路径重规划问题,提出了一种多机器人-多区域覆盖路径规划(Multi-robot Multi-regional Coverage Path Planning, M^(2)CPP)方法,为可用AUV重新分配未覆盖区域并规划覆盖路径。首先,通过割草机算法确定每个区域中的内部路径和候选入口位置。然后,采用协同进化方法求解最优的区域分配、区域顺序及各区域的最优入口,3个种群协同进化,共同决定所有AUV的完整路径,保证种群多样性,避免陷入局部最优。仿真结果表明,本文方法在根据初始位置和剩余能量为多AUV重规划较短路径的基础上,优化路径结构,保证多AUV工作量均衡,可以较好解决该背景下的路径重规划问题。 展开更多
关键词 多机器人多区域覆盖路径规划 覆盖路径规划 多AUV系统 协同进化 任务分配
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基于BRS-RRT^(*)算法的移动机器人路径规划 被引量:1
9
作者 刘苏 吕新荣 罗偲 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第8期86-91,共6页
针对Informed-RRT^(*)算法在路径规划中收敛速度低、目标性差且所得轨迹不平滑的局限性,提出一种面向目标的区域采样双向RRT^(*)算法。首先,引入双向贪婪搜索策略获得采样点,加快算法搜索速度的同时改变随机树的扩展规则,增强其目标导向... 针对Informed-RRT^(*)算法在路径规划中收敛速度低、目标性差且所得轨迹不平滑的局限性,提出一种面向目标的区域采样双向RRT^(*)算法。首先,引入双向贪婪搜索策略获得采样点,加快算法搜索速度的同时改变随机树的扩展规则,增强其目标导向性;其次,得到初始解后,于轨迹节点附近展开形成启发式采样区域,在该区域内通过节点重构策略不断迭代,优化路径长度;最后,采用中间点插值和三次样条曲线相结合的方法,完成对路径的平滑处理。仿真实验表明,改进算法能够在不同环境地图中以更短的运行时间生成节点数更少、代价更小、更为平滑的路径。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 区域采样 Informed-RRT~* 目标导向 轨迹优化
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基于多层代价地图的启发式覆盖路径规划算法
10
作者 申思康 孙波 +1 位作者 薛瑞雷 马铜伟 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第9期363-369,共7页
为更好地解决室外起伏地形下移动机器人的覆盖路径规划问题,提出了一种基于多层代价地图的启发式覆盖方法。分析了地形可穿越性评估的重要性,并结合机器人的运动学模型,生成了包含高度、坡度和粗糙度信息的多层二维栅格地图。以可穿越... 为更好地解决室外起伏地形下移动机器人的覆盖路径规划问题,提出了一种基于多层代价地图的启发式覆盖方法。分析了地形可穿越性评估的重要性,并结合机器人的运动学模型,生成了包含高度、坡度和粗糙度信息的多层二维栅格地图。以可穿越层为基本层,同时调用高度层地图信息,提出了一种基于能耗最优的多目标启发式算法,综合了距离、旋转角度和地形高度变化因素,为机器人提供了在复杂室外环境中高效且节能的路径规划。提出的方法能有效排除不可穿越区域,并通过启发式算法降低能耗。仿真与真实场景实验表明,与Z字形和螺旋形算法相比,该研究方法在路径长度、旋转角度和能耗上均具有显著优势。 展开更多
关键词 移动机器人 覆盖路径规划 启发式算法 可穿越性评估
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基于电子海图的无人艇集群区域覆盖路径规划 被引量:3
11
作者 马鸣 古楠 +3 位作者 董佳伟 尹勇 韩冰 彭周华 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期211-219,共9页
[目的]针对无人艇(ASV)集群区域覆盖问题,设计一种基于电子海图信息系统(ECDIS)的多无人艇区域覆盖路径规划方法。[方法]首先,通过提取ECDIS中的海陆和水深信息,建立基于栅格化方法的无人艇集群覆盖区域环境模型。其次,提出一种基于轮... [目的]针对无人艇(ASV)集群区域覆盖问题,设计一种基于电子海图信息系统(ECDIS)的多无人艇区域覆盖路径规划方法。[方法]首先,通过提取ECDIS中的海陆和水深信息,建立基于栅格化方法的无人艇集群覆盖区域环境模型。其次,提出一种基于轮盘选择法的区域划分方法,解决基于初始位置的区域划分方法区域划分不规则的问题,实现在栅格地图中对无人艇集群覆盖子区域的合理划分。最后,构建一种基于模板法的区域覆盖路径规划方法,解决生成树覆盖方法路径转弯数量较多的问题。[结果]搭建基于ECDIS的无人艇集群人机交互仿真平台,验证所提基于轮盘法和模板法的区域覆盖路径规划方法对优化规划路径转弯数量的有效性。[结论]采用所提基ECDIS的无人艇集群区域覆盖路径规划方法,实现多无人艇对海上目标任务区域的覆盖路径规划。 展开更多
关键词 无人艇集群 区域覆盖路径规划 生成树覆盖规划 电子海图
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玻璃幕墙清洗机器人内螺旋完全遍历路径规划研究 被引量:4
12
作者 史方青 黄华 +1 位作者 张昊 郭润兰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1170-1178,共9页
针对高空复杂环境下玻璃幕墙清洗机器人的全方位无死角清洗问题,本文提出了一种基于改进蚁群算法的内螺旋完全遍历路径规划方法。首先在融合视觉传感器识别定位结果的基础上构建环境栅格地图;针对机器人全方位无死角遍历问题,以最大覆... 针对高空复杂环境下玻璃幕墙清洗机器人的全方位无死角清洗问题,本文提出了一种基于改进蚁群算法的内螺旋完全遍历路径规划方法。首先在融合视觉传感器识别定位结果的基础上构建环境栅格地图;针对机器人全方位无死角遍历问题,以最大覆盖面积、最小重复路径及最大安全性为目标,通过内螺旋完全遍历算法实现清洗路径规划。在此基础上,针对机器人完全遍历易陷入死区问题,以最快规划、最少拐点及最快收敛为目标,通过改进蚁群算法规划出最优逃逸死区路线。改进方向以机器人4方位4领域移动为主,在启发函数中引入A^(*)算法的代价函数,同时在信息素更新中引入惩罚函数的思想。最后通过2种算法结合完成清洗区域的完全遍历,仿真结果表明:机器人在已知地图上通过4次规划后清洗覆盖率达到100%,行进重复率达到3.15%,实现了完全遍历。 展开更多
关键词 玻璃幕墙 机器人 路径规划 蚁群算法 内螺旋覆盖算法 A^(*)算法 启发函数 惩罚函数
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基于栅格法的农业机器人路径规划方法研究 被引量:8
13
作者 姜龙腾 迟瑞娟 +4 位作者 马悦琦 董乃希 黄修炼 班超 朱晓龙 《农机化研究》 北大核心 2024年第6期19-24,共6页
智能农业机器人是无人农场实现机器完全替换人工劳动的重要一环,而路径规划是农业机器人的重要关键技术。为此,针对农田特殊作业环境及农艺要求,提出了农业机器人全局路径规划方法和局部最优规划方法。阐述了农田全覆盖路径规划思想,设... 智能农业机器人是无人农场实现机器完全替换人工劳动的重要一环,而路径规划是农业机器人的重要关键技术。为此,针对农田特殊作业环境及农艺要求,提出了农业机器人全局路径规划方法和局部最优规划方法。阐述了农田全覆盖路径规划思想,设计了基于神经元激励网络法的全覆盖路径规划方法和基于Dijkstra算法的局部最优路径规划方法。通过MatLab仿真试验验证路径规划方法的可行性,建立栅格地图,并随机设置障碍物信息模拟实际作业环境。研究结果表明:生物激励与神经元激励两种规划方法覆盖完成率均为100%,路径长度与转弯次数两者相差不大,但神经元激励法的路径重复率5.49%远远小于生物激励法的12.66%;基于神经元激励网络法的全覆盖路径规划方法比生物激励网络法的全覆盖路径规划方法重耕率更低,可实现农田地块大规模覆盖作业;基于Dijkstra算法的局部最优路径规划方法可针对不同复杂程度的障碍物地图实现自主最优路径规划。 展开更多
关键词 农业机器人 覆盖路径规划 避障路径 栅格法
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车辆支持的多无人机多区域覆盖路径规划算法 被引量:1
14
作者 田双喜 陈洪辉 +1 位作者 徐彬杰 伍国华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期227-234,共8页
针对无人机在区域侦察中的应用研究,提出车辆支持的多无人机覆盖侦察的车机协同模式与协同路径规划算法。以最小化任务完成时间为目标,考虑车辆路径所受的道路约束以及无人机的能量约束,建立混合整数规划模型,并设计基于迭代松弛思想的... 针对无人机在区域侦察中的应用研究,提出车辆支持的多无人机覆盖侦察的车机协同模式与协同路径规划算法。以最小化任务完成时间为目标,考虑车辆路径所受的道路约束以及无人机的能量约束,建立混合整数规划模型,并设计基于迭代松弛思想的启发式算法。在构建的60 km^(2)的测试场景中随机设置16个目标区域,算法实现了车辆与无人机的覆盖路径规划,全部侦察任务完成用时为1.593 h,验证了车辆支持多无人机模式的可行性以及算法的有效性。 展开更多
关键词 无人机 区域侦察 车机协同 覆盖路径规划
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机器人全覆盖最优路径规划的改进遗传算法 被引量:16
15
作者 刘松 李志蜀 李奇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第31期245-248,共4页
全区域覆盖是一种特殊的路径规划,要求遍历环境中所有的可达区域。目前已经提的许多算法,如模板算法、分块算法等,都只能保证覆盖所有的区域,对于寻找全局最优解却无能为力。提出了一种基于遗传算法的全区域覆盖算法,结合分块算法和模... 全区域覆盖是一种特殊的路径规划,要求遍历环境中所有的可达区域。目前已经提的许多算法,如模板算法、分块算法等,都只能保证覆盖所有的区域,对于寻找全局最优解却无能为力。提出了一种基于遗传算法的全区域覆盖算法,结合分块算法和模板算法的优点。先采用矩形分解法将环境划分成若干个相邻的子模块,并为每一个子模块选用相应的模板,从而生成覆盖路径,然后采用遗传算法找出最优的路径。算法在虚拟环境中进行了实验,实验结果证明了其可行性和有效性。 展开更多
关键词 区域覆盖路径规划 遗传算法 矩形分解法 模板算法
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移动机器人全覆盖路径规划优化方法 被引量:8
16
作者 王俭 陈卫东 赵鹤鸣 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第22期162-163,185,共3页
从全局优化的角度出发,提出一种基于子区域分割的环境建模方法,将各个子区域缩成节点、子区域重心间距离缩成节点间连线,建立起含障区域的全连通图——广义距离矩阵模型,对Hopfield神经网络求解旅行商问题的动态规划方法进行改进后,将... 从全局优化的角度出发,提出一种基于子区域分割的环境建模方法,将各个子区域缩成节点、子区域重心间距离缩成节点间连线,建立起含障区域的全连通图——广义距离矩阵模型,对Hopfield神经网络求解旅行商问题的动态规划方法进行改进后,将其用于求该模型的最优有向连通图。机器人沿最短路径完成覆盖,就是按最优顺序走过连通图中所有节点并依次覆盖各节点所代表的子区域,从而完成移动机器人在含障区域内的全覆盖路径规划问题的优化解决方案。 展开更多
关键词 覆盖 路径规划 神经网络 区域 连通图
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储油罐清洗机器人全覆盖路径规划研究 被引量:11
17
作者 代峰燕 高庆珊 +1 位作者 陈家庆 郭丽峰 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期263-266,共4页
针对储油罐清洗机器人在清洗作业时因罐内障碍物导致重叠率较高、无法保证清洗覆盖面积问题,在一种全覆盖罐底方法的基础上提出了适用于内浮顶储油罐的改进Bug路径规划算法。首先通过正六边形拓扑结构全覆盖罐底的清洗原理,得到清洗点坐... 针对储油罐清洗机器人在清洗作业时因罐内障碍物导致重叠率较高、无法保证清洗覆盖面积问题,在一种全覆盖罐底方法的基础上提出了适用于内浮顶储油罐的改进Bug路径规划算法。首先通过正六边形拓扑结构全覆盖罐底的清洗原理,得到清洗点坐标;其次,采用坐标法进行清洗环境建模,在传统Bug算法的直线行走条件中加入机器人清洗目标点与罐底障碍物位置关系信息,优化清洗点坐标位置,规划出机器人起点到每个清洗点之间无障碍的直线行走路径;最后应用改进后的Bug算法对无障碍、有障碍两种环境进行覆盖路径规划算法的仿真分析。仿真结果表明,所提出的路径规划算法能够在覆盖面积大、重叠率低的同时实现机器人的无障碍覆盖。 展开更多
关键词 储油罐清洗机器人 路径规划 覆盖 Bug算法
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对瓦斯分布区域避障的煤矿机器人路径规划方法 被引量:9
18
作者 马西良 朱华 《煤炭工程》 北大核心 2016年第7期107-110,共4页
由于煤矿机器人的防爆安全等级尚未到达ia本质安全,为避免引起灾害事故,煤矿机器人在执行环境探测和救援任务时不能进入瓦斯危险区域,因此,煤矿机器人需要躲避瓦斯危险区域。文章提出煤矿机器人对区域分布的瓦斯气体避障的路径规划方法... 由于煤矿机器人的防爆安全等级尚未到达ia本质安全,为避免引起灾害事故,煤矿机器人在执行环境探测和救援任务时不能进入瓦斯危险区域,因此,煤矿机器人需要躲避瓦斯危险区域。文章提出煤矿机器人对区域分布的瓦斯气体避障的路径规划方法,运用MAKLINK方法表征煤矿机器人的作业环境网络图,采用蚁群算法优化的Dijkstra算法得到的煤矿机器人作业路径,分别在仅有瓦斯危险区域分布和同时存在瓦斯危险区域分布及障碍物两种情况下进行路径规划实验研究。结果表明,本文提出的方法在满足安全距离和收敛速度条件下实现了最优路径规划,该方法对煤矿机器人快捷安全作业和提高煤矿机器人智能化具有重要意义。 展开更多
关键词 煤矿机器人 路径规划 瓦斯区域分布 DIJKSTRA算法 蚁群算法
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基于区域行进策略的飞机油箱检查机器人路径规划算法 被引量:2
19
作者 牛国臣 张成巍 李紫微 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第8期2415-2418,共4页
针对类似于飞机油箱环境中连续型机器人的路径规划问题,设计基于区域行进策略的路径规划算法,结合机器人本体结构约束规划到达油箱内任意给定目标点的路径。连续型机器人具有运动灵活性,但超冗余自由度导致了三维空间规划的多解性,增加... 针对类似于飞机油箱环境中连续型机器人的路径规划问题,设计基于区域行进策略的路径规划算法,结合机器人本体结构约束规划到达油箱内任意给定目标点的路径。连续型机器人具有运动灵活性,但超冗余自由度导致了三维空间规划的多解性,增加了算法的复杂度。采用降低维度的方式,通过将三维空间转化为二维平面进行规划,降低了算法的时间复杂度。将飞机油箱的单舱划分为两个区域,根据目标点所处区域位置确定规划策略。最后,基于Matlab对所提算法进行仿真,实验结果验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 飞机油箱 连续型机器人 路径规划 降低维度 区域行进策略
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油罐清洗机器人全覆盖遍历路径规划方法 被引量:7
20
作者 周利坤 李悦 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第7期175-178,共4页
油罐清洗机器人全覆盖遍历路径规划要求机器人以尽可能低的重复率遍历油罐底部的全部无障碍油泥区。提出一种非结构化环境下油罐清洗机器人的高效全覆盖路径规划算法:首先采用区域分割法进行工作环境的建模,其次油罐清洗机器人采取内螺... 油罐清洗机器人全覆盖遍历路径规划要求机器人以尽可能低的重复率遍历油罐底部的全部无障碍油泥区。提出一种非结构化环境下油罐清洗机器人的高效全覆盖路径规划算法:首先采用区域分割法进行工作环境的建模,其次油罐清洗机器人采取内螺旋算法从起始点进行单个油泥区覆盖,最后以图的深度优先搜索算法和邻接矩阵确定这些油泥区的衔接顺序和最短路径,进行所有油泥区的遍历。算法在虚拟环境中进行了仿真实验,并利用实验结果和评价指标评估了其可行性和有效性。 展开更多
关键词 覆盖路径规划 区域分割 内螺旋算法 图搜索 邻接矩阵
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