基于深度学习的酿造车间实时路径规划研究

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作者 赵继钰 汪永超 +1 位作者 柳大虎 何欢 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期15-19,共5页

为了解决智能吊装领域中局部信息与全局最优路径规划之间的矛盾,提出了一种基于深度学习的实时路径规划模型。该模型利用A*算法对静态地图进行轨迹优化,以求得全局最优路径。通过随机采样全局路径,生成了包含障碍物和距离信息的学习样本... 为了解决智能吊装领域中局部信息与全局最优路径规划之间的矛盾,提出了一种基于深度学习的实时路径规划模型。该模型利用A*算法对静态地图进行轨迹优化,以求得全局最优路径。通过随机采样全局路径,生成了包含障碍物和距离信息的学习样本,并构建了卷积神经网络进行学习。此外,本研究引入了权重差异策略和预测一致性策略,以避免特征耦合,增强特征提取的全面性。经过对100个场景地图下随机采样的9041个样本进行训练,该模型在测试集上的分类准确率达到了96.93%,时间效率相较于传统A*算法提升了57.12%,从而验证了模型在实时路径规划中的有效性。 展开更多

关键词 智能避障 实时路径规划 卷积神经网络

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融合改进A^(∗)算法与DWA的AGV实时路径规划及避障研究

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作者 赵倩 石宇强 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期91-98,共8页

为解决使用传统A^(∗)算法进行自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)路径规划时存在的问题,如算法搜索节点多、路径存在冗余节点且不平滑,以及无法处理复杂环境下出现的随机障碍物等问题,设计了一种融合改进A^(∗)算法和动态窗口(Dyn... 为解决使用传统A^(∗)算法进行自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)路径规划时存在的问题,如算法搜索节点多、路径存在冗余节点且不平滑,以及无法处理复杂环境下出现的随机障碍物等问题,设计了一种融合改进A^(∗)算法和动态窗口(Dynamic Window Approach,DWA)算法的AGV实时路径规划及避障方法。首先,在传统A^(∗)算法评价函数的基础上设计了自适应评价函数,使得算法在搜索过程中根据周围环境自适应调整,从而提高算法的快速性和灵活性;其次,针对路径存在冗余节点的问题,采用Floyd算法进行双向平滑度路径优化,删除多余节点,保留关键拐点,减少转向次数,有效提高路径平滑度,充分保障了AGV运行稳定性;最后,将改进A^(∗)算法与DWA算法相结合,实现了路径规划的全局最优和动态避障的有效融合。这一综合方法不仅增强了AGV在复杂环境中的路径规划能力,还提高了避障性能,为AGV的实际应用提供了更加可靠的解决方案。 展开更多

关键词 A^(∗)算法 动态窗口算法 融合算法 自动导引车 实时路径规划 动态避障

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动态环境下两栖无人战车实时路径规划算法

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作者 傅培宽 刘秋兵 +1 位作者 穆荣健 闫星宇 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期114-122,共9页

针对两栖无人战车在复杂陆域及海域环境运动时具有较强非线性与大时滞动态特性的问题,提出一种动态环境下的路径规划算法。在两栖无人战车行驶方式与结构基础上,对两栖无人车在水域和陆域的运动状态分别进行动力学建模。建立实时路径规... 针对两栖无人战车在复杂陆域及海域环境运动时具有较强非线性与大时滞动态特性的问题,提出一种动态环境下的路径规划算法。在两栖无人战车行驶方式与结构基础上,对两栖无人车在水域和陆域的运动状态分别进行动力学建模。建立实时路径规划的问题定义与环境模型,在全局路径规划中对传统RRT*算法做方向引导、目标趋向采样、冗余点去除等改进,提出水域下人工势场与RRT*融合及陆域下动态窗口与人工势场融合的动态避障算法。在仿真环境下对实时路径规划算法做试验验证。结果表明,该算法能在满足动力学约束的前提下,实现两栖无人车在动态环境下的实时避障规划,效果相比传统算法有明显提升。 展开更多

关键词 动态环境 两栖无人战车 实时路径规划 人工势场 RRT* 动态窗口

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基于SBL-PRM算法的柑橘采摘机器人实时路径规划 被引量：9

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作者 蔡健荣 王锋 +1 位作者 吕强 王建黑 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期158-162,共5页

针对动态非结构化环境下的柑橘采摘机器人实时路径规划问题,采用单次查询、双向采样与延迟碰撞检测相结合的SBL-PRM(Single-query,Bi-directional,Lazy collision checking,Probabilistic Roadmap Method)算法,对无遮挡和遮挡两种场景... 针对动态非结构化环境下的柑橘采摘机器人实时路径规划问题,采用单次查询、双向采样与延迟碰撞检测相结合的SBL-PRM(Single-query,Bi-directional,Lazy collision checking,Probabilistic Roadmap Method)算法,对无遮挡和遮挡两种场景下的柑橘采摘情况进行仿真试验,分析最大采样点数S、邻域阈值ρ、局部路径检测阈值ε、路径平滑次数N等参数对规划时间和成功率的影响。结果表明,在S=3000,ρ=0.6,ε=0.03,N=10时,无遮挡和遮挡两种场景下路径规划的平均时间分别为1ms、60ms左右,规划成功率均为100%。仿真试验证明了SBL-PRM算法在柑橘采摘机器人实时路径规划中的有效性。 展开更多

关键词 柑橘采摘机器人 实时路径规划 双向采样 单次查询 延迟碰撞检测

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一种克服振荡与死循环的机器人实时路径规划方法(英文) 被引量：8

5

作者 张纯刚 席裕庚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期197-205,共9页

本文研究了一般障碍环境下全局信息未知的机器人路径规划问题 ,分析了基于实时探测信息的滚动路径规划算法可能遇到的振荡和死循环现象 ,提出了增加适量记忆的改进滚动路径规划算法 ,不仅有效地克服了振荡和死循环的发生 ,而且保证了机... 本文研究了一般障碍环境下全局信息未知的机器人路径规划问题 ,分析了基于实时探测信息的滚动路径规划算法可能遇到的振荡和死循环现象 ,提出了增加适量记忆的改进滚动路径规划算法 ,不仅有效地克服了振荡和死循环的发生 ,而且保证了机器人对全局目标的可达性 ,为移动机器人在一般未知障碍环境下的路径规划提供了快速。 展开更多

关键词 机器人 实时路径规划 滚动规则 局部规划 振荡 死循环 可达性

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基于无线传感器网络的未知环境下移动机器人实时路径规划 被引量：3

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作者 薛晗 陶溢 马宏绪 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第7期2029-2032,共4页

利用无线传感器网络技术、多传感器信息融合技术、基于占用网格的概率地图构建和基于群集智能的微粒群仿生学算法,采用三层控制结构的规划策略,提出了一种新的在未知环境下移动机器人在线实时路径规划方法。最后设计并构造出了实际的无... 利用无线传感器网络技术、多传感器信息融合技术、基于占用网格的概率地图构建和基于群集智能的微粒群仿生学算法,采用三层控制结构的规划策略,提出了一种新的在未知环境下移动机器人在线实时路径规划方法。最后设计并构造出了实际的无线传感器网络,验证了算法的有效性、准确性和实时性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 实时路径规划 多传感器融合 微粒群算法 群集智能 概率地图构建

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基于量子进化算法的移动机器人实时路径规划 被引量：1

7

作者 申晓宁 谢文武 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第5期229-232,250,共5页

提出一种改进的量子进化算法来解决机器人实时路径规划问题。采用栅格法对环境建模,给出一种新型的解码方法来将量子个体转换为用栅格点表示的路径。在量子旋转门的基础上,引进遗传算法中的交叉和变异操作以及专门针对路径规划问题设计... 提出一种改进的量子进化算法来解决机器人实时路径规划问题。采用栅格法对环境建模,给出一种新型的解码方法来将量子个体转换为用栅格点表示的路径。在量子旋转门的基础上,引进遗传算法中的交叉和变异操作以及专门针对路径规划问题设计的修复算子,共同对量子种群进行更新,提升了算法的搜索效率。借助Matlab图形用户界面GUI实现对机器人实时路径规划过程的模拟,仿真结果表明,所提方法能够在较复杂的环境中规划出可行且长度较短的路径,且当环境中出现新的障碍物或原有障碍物向不同方向移动时,该方法均能及时地响应,重新规划出新的最优路径。 展开更多

关键词 量子进化算法 实时路径规划 栅格法 GUI

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室内微型飞行器实时路径规划算法研究 被引量：17

8

作者 何雨枫 曾庆化 +2 位作者 王云舒 陈磊江 李雪琛 《电子测量技术》 2014年第2期23-27,共5页

路径规划是实现飞行器高度自主导航的重要环节之一。为实现微小型飞行器在未知复杂室内环境中的实时路径规划,提出一种无记忆A*算法。该算法针对传感器探测范围有限、环境中存在动态障碍物,且对规划实时性要求较高问题,精炼了路径规划过... 路径规划是实现飞行器高度自主导航的重要环节之一。为实现微小型飞行器在未知复杂室内环境中的实时路径规划,提出一种无记忆A*算法。该算法针对传感器探测范围有限、环境中存在动态障碍物,且对规划实时性要求较高问题,精炼了路径规划过程,并在代价函数计算、开启集更新方式等方面对传统A*算法进行了改进,实现了室内微小型飞行器实时动态路径决策和引导功能。仿真结果证明了该算法的实用性和高效性。 展开更多

关键词 微型飞行器 室内导航 实时路径规划 A＊算法

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面向AUV水下移动对接的实时路径规划方法 被引量：7

9

作者 时常鸣 刘开周 +1 位作者 赵洋 赵宝德 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第9期148-152,共5页

自主水下机器人(AUV)与移动对接平台之间的实时路径规划,是AUV与移动对接平台进行自主对接的使能技术之一。针对复杂动态环境下AUV与水下移动平台对接的实时性和终端姿态需求,研究了一种基于混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Prog... 自主水下机器人(AUV)与移动对接平台之间的实时路径规划,是AUV与移动对接平台进行自主对接的使能技术之一。针对复杂动态环境下AUV与水下移动平台对接的实时性和终端姿态需求,研究了一种基于混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)的AUV与水下移动平台对接的实时路径规划方法。利用对障碍物约束、AUV本体约束进行相应的分析和线性化,根据多个对接阶段的需求设计了距离收敛、时间最优和姿态最优等不同的目标优化函数,建立了移动对接目标函数,形成相应的多约束线性规划模型,实现对AUV加速度优化,得到满足所有约束且目标函数最优的实时优化路径。最后,在充分考虑AUV实际的动力学模型下的仿真实验分析,验证了此方法的有效性。 展开更多

关键词 自主水下机器人(AUV) 混合整数线性规划 实时路径规划 水下移动对接

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搜索双安全边缘点的实时路径规划方法研究 被引量：1

10

作者 武心安 孙尧 莫宏伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期40-45,共6页

针对未知不确定性环境下机器人路径规划的特点,提出了基于搜索双安全边缘点的实时路径规划新方法.该方法从有限的实时环境信息中搜索躲避障碍物和保证机器人到达目标点的双安全边缘点信息,并结合启发式算法,实现了基于双安全边缘点的实... 针对未知不确定性环境下机器人路径规划的特点,提出了基于搜索双安全边缘点的实时路径规划新方法.该方法从有限的实时环境信息中搜索躲避障碍物和保证机器人到达目标点的双安全边缘点信息,并结合启发式算法,实现了基于双安全边缘点的实时路径规划.机器人的实际工作环境是十分复杂的,要求路径规划算法有较高的适应能力,特别在U型环境中要求算法能够脱离死区.仿真实验在2种U型环境和复杂环境中进行,仿真结果表明,该方法具有反应灵敏、实时性好的特点,对不确定环境具有良好的适应性,能够实现未知复杂环境下的路径规划. 展开更多

关键词 实时路径规划 启发式算法 双安全边缘点 不确定环境

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未知环境下移动机器人实时路径规划 被引量：21

11

作者 张捍东 陈阳 吴玉秀 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第19期140-146,共7页

针对在未知环境下实现移动机器人实时的路径规划问题,提出了一种将快速扩展随机树(RRT)算法与视野域自适应的滚动窗口相结合的路径规划算法。该方法实时获取滚动窗口内的局部环境信息,根据环境的变化,滚动窗口视野域进行自适应调整,通... 针对在未知环境下实现移动机器人实时的路径规划问题,提出了一种将快速扩展随机树(RRT)算法与视野域自适应的滚动窗口相结合的路径规划算法。该方法实时获取滚动窗口内的局部环境信息,根据环境的变化,滚动窗口视野域进行自适应调整,通过分析滚动窗口内传感器获取的信息,结合改进后的RRT算法筛选出可行的路径,控制移动机器人到达子目标点,在此过程中动态监测规划好的路径,确保路径合理,并重复上述过程,直至到达目标区域。实验对比分析表明,该方法能实时并有效实现未知环境下移动机器人的路径规划。 展开更多

关键词 移动机器人 快速扩展随机树(RRT) 自适应滚动窗口 动态监测 实时路径规划

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栅格地图环境下机器人速度势实时路径规划 被引量：15

12

作者 杨凌耀 张爱华 +1 位作者 张洁 宋季强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第24期290-295,共6页

针对智能制造工程环境中移动机器人的自动避障问题,提出一种基于栅格地图的移动机器人速度势实时避障路径规划方法。利用栅格法二值化移动机器人的工作场景,从机器人中心出发向不同方向进行栅格搜索。基于障碍物对移动机器人有排斥作用... 针对智能制造工程环境中移动机器人的自动避障问题,提出一种基于栅格地图的移动机器人速度势实时避障路径规划方法。利用栅格法二值化移动机器人的工作场景,从机器人中心出发向不同方向进行栅格搜索。基于障碍物对移动机器人有排斥作用以及目标点对机器人有吸引作用的思想,通过栅格数的累加计算机器人到障碍物之间的实时距离,并以此为参数,考虑障碍物的形状、最小安全距离等因素的影响来建立负的速度增量函数;以机器人当前位置与目标点的实时距离和角度为参数建立正向速度增量函数。进而在机器人运动学模型基础上,定义速度势函数来对移动机器人进行实时速度驱动。通过设置最小速度增量,避免在零势点处的局部极小点问题;通过设立距离阈值,避免在目标点附近速度增量趋于无穷的问题。通过仿真对所提出的算法进行验证。 展开更多

关键词 移动机器人 人工势场 速度势 避障 实时路径规划

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大型客运枢纽行人室内导航实时路径规划方法 被引量：2

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作者 雷定猷 余文文 +1 位作者 张英贵 洪舒华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2345-2351,共7页

大型客运枢纽的结构复杂、客流分布不均匀,枢纽内的引导标志不能有效解决行人对用时最短路径的需求,基于此提出科学合理的路径规划方法。构建行人走行路径网络,采用k均值聚类改进算法确定实时速度,分析路段拥挤度,以实际用时最短为目标... 大型客运枢纽的结构复杂、客流分布不均匀,枢纽内的引导标志不能有效解决行人对用时最短路径的需求,基于此提出科学合理的路径规划方法。构建行人走行路径网络,采用k均值聚类改进算法确定实时速度,分析路段拥挤度,以实际用时最短为目标,建立行人室内导航路径模型,提出一种客运枢纽行人室内导航实时路径规划方法。以长沙南站为背景,给出具体的应用实例,其计算结果表明:所提出的方法能减少行人13.9%的时间消耗,提高枢纽内行人流通率。 展开更多

关键词 大型客运枢纽 室内导航 路径实时规划 K均值聚类 拥挤度

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基于边界归一化的低空无人机实时避撞路径规划 被引量：3

14

作者 王亮 魏铂淞 +1 位作者 熊瑜 许卓凡 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期213-219,共7页

小型无人机的广泛应用已引发严重的城市低空安全问题,实时避撞路径规划是提高无人机在陌生城市低空飞行安全的重要技术。针对传统Laguerre路径规划无法实时应用的问题,建立了基于单航段分解的Laguerre实时滚动规划模型。通过障碍边界归... 小型无人机的广泛应用已引发严重的城市低空安全问题,实时避撞路径规划是提高无人机在陌生城市低空飞行安全的重要技术。针对传统Laguerre路径规划无法实时应用的问题,建立了基于单航段分解的Laguerre实时滚动规划模型。通过障碍边界归一化确保障碍物异型位置关系下的Laguerre路径的一致性,导出了单航段Laguerre最佳避撞路径规划定理。进而,提出了基于障碍边界归一化的无人机低空实时避撞路径规划方法。通过模拟城市复杂环境的规划实验表明,该方法不仅实现了陌生环境下的实时路径规划,而且所规划路径具有更好的避撞安全性。 展开更多

关键词 无人机 实时路径规划 Laguerre图 边界归一化 安全工程

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车间物流车实时配送方案规划研究 被引量：1

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作者 秦峻峰 杨晔 +1 位作者 张茜 胡友民 《机床与液压》 北大核心 2024年第18期7-13,共7页

针对生产过程中人工参与度高、岗位加工工时波动较大和产线拥堵情况较多的生产车间,在物料消耗无规律的情况下,传统基于经验的物料配送方案难以快速、精准地补给缺料岗位。为提高上述车间的物流配送效率,提出一种车间物流车实时配送方... 针对生产过程中人工参与度高、岗位加工工时波动较大和产线拥堵情况较多的生产车间,在物料消耗无规律的情况下,传统基于经验的物料配送方案难以快速、精准地补给缺料岗位。为提高上述车间的物流配送效率,提出一种车间物流车实时配送方案规划方法。基于车间数字孪生监测系统获取到的实时数据,为每个生产岗位划分岗位配送优先级,并基于优先级得出备选配送序列,再使用A*算法搜索最短的配送路径。通过实例分析可知,相比传统配送方案,所提方案规划时间更短、配送成本更低,验证了所提方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 物料配送 实时路径规划 产线拥堵 数字孪生

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基于无线传感器网络的移动机器人智能导航算法 被引量：15

16

作者 薛晗 李迅 马宏绪 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期834-840,共7页

结合了无线传感器技术和群集智能技术两者的优势,提出一种新的基于无线传感器网络的移动机器人智能导航控制算法,并考虑了能量消耗的问题。算法利用基于多传感器信息融合的全局概率地图构建技术、使用群集仿生智能的基于微粒群算法的实... 结合了无线传感器技术和群集智能技术两者的优势,提出一种新的基于无线传感器网络的移动机器人智能导航控制算法,并考虑了能量消耗的问题。算法利用基于多传感器信息融合的全局概率地图构建技术、使用群集仿生智能的基于微粒群算法的实时在线路径规划以及避障策略,提高了智能导航的整体性能,满足了在复杂环境和未知障碍物下导航的实时要求。最后设计并构造出了实际的无线传感器网络和实际的机器人系统,验证了算法成功实现机器人导航的有效性和准确性。 展开更多

关键词 智能导航 无线传感器网络 移动机器人 多传感器融合 微粒群算法 群集智能 实时路径规划 概率地图构建

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