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安全高效的多四向穿梭车路径规划及实时避碰
1
作者
项前
梁光煜
+1 位作者
鲍劲松
周亚勤
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第8期2755-2771,共17页
为了进一步提升四向穿梭车仓储系统的安全性和效率,合理规划多车路径以及实时避碰问题亟待解决。为了降低车辆碰撞风险,提出了基于改进A*的四向穿梭车避碰路径规划算法,通过对路径搜索节点的碰撞风险表征与预判,使得路径规划算法获得避...
为了进一步提升四向穿梭车仓储系统的安全性和效率,合理规划多车路径以及实时避碰问题亟待解决。为了降低车辆碰撞风险,提出了基于改进A*的四向穿梭车避碰路径规划算法,通过对路径搜索节点的碰撞风险表征与预判,使得路径规划算法获得避碰能力。为了解决多车路径规划问题,基于改进A*避碰算法评价路径成本,以及交通冲突图表示多车路径碰撞风险结构,建立路径质量量化评价模型,在此基础上,以降低碰撞风险与最短路径为目标,提出了基于多目标差分进化的多车路径优化算法,求解均衡双目标的多车最优路径。为了实现多车作业实时避碰,提出基于交通冲突图分析与避碰路径调整的实时避碰方法。通过随机仓储任务试验,与不考虑避碰的A*算法相比,随着车辆数2~10逐渐递增,所提方法能降低碰撞风险91.6%~77.3%,提高作业效率2.9%~26.2%,实现快速响应动态环境变化的多车作业避碰,试验及应用表明了所提方法的有效性。
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关键词
四向穿梭车
路径规划
实时避碰
碰
撞风险
路径质量评价
交通冲突图
A^(*)算法
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职称材料
基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰策略
被引量:
1
2
作者
彭爱泉
杨明靖
吴海彬
《机床与液压》
北大核心
2018年第3期7-11,共5页
为避免机器人在作业过程中撞到人,提出了一种能够主动提高机器人安全性的方法,即基于危险指数最小化的机器人安全避碰控制策略。该方法通过实时评估机器人运行过程中的危险指数,当危险指数达到最大安全允许值时,将在危险指数最小化的方...
为避免机器人在作业过程中撞到人,提出了一种能够主动提高机器人安全性的方法,即基于危险指数最小化的机器人安全避碰控制策略。该方法通过实时评估机器人运行过程中的危险指数,当危险指数达到最大安全允许值时,将在危险指数最小化的方向产生一个虚拟推动力使机器人迅速远离人,从而避免机器人与人发生碰撞。仿真结果表明,基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰控制能够保证动态人机共处环境中人的安全性。
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关键词
机器人安全性
危险指数
实时
安全
避
碰
控制
人机共处
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职称材料
基于改进时间窗的AGVs避碰路径规划
被引量:
27
3
作者
乔岩
钱晓明
楼佩煌
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2012年第12期2683-2688,共6页
针对柔性制造系统中的自动导引车在动态不稳定环境下不能按照时间窗规划好的既定路径运行的问题,提出通过实时改变自动导引车通过节点的优先级,调整相应节点的自动导引车的通过顺序来更新自动导引车运行路径,对时间窗算法进行改进,从而...
针对柔性制造系统中的自动导引车在动态不稳定环境下不能按照时间窗规划好的既定路径运行的问题,提出通过实时改变自动导引车通过节点的优先级,调整相应节点的自动导引车的通过顺序来更新自动导引车运行路径,对时间窗算法进行改进,从而实现多自动导引车动态环境下的路径规划。以含有8台自动导引车的淋雨线系统为应用案例进行仿真实验,对改进前的时间窗算法和改进后的时间窗算法进行对比,说明了算法的实现过程。通过仿真证明了该算法能减少冲突数目,有效实现多自动导引车避碰,具有更好的鲁棒性和柔性,同时能够提高系统效率。
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关键词
时间窗
自动导引车
实时避碰
路径规划
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职称材料
多台四向车实时交通调度方法研究
被引量:
2
4
作者
尹英豪
项前
+1 位作者
梁光煜
王龙
《东华大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第6期94-102,共9页
针对密集仓储系统中多台四向车作业时行进路径存在潜在交叉重叠,从而可能发生碰撞的问题,提出一种基于实时路况信息的交通调度方法。建立以“等”“绕”“躲”调度策略为主的调度框架,设计交通调度算法,实时扫描路况信息,识别两车之间...
针对密集仓储系统中多台四向车作业时行进路径存在潜在交叉重叠,从而可能发生碰撞的问题,提出一种基于实时路况信息的交通调度方法。建立以“等”“绕”“躲”调度策略为主的调度框架,设计交通调度算法,实时扫描路况信息,识别两车之间交通冲突依赖关系并根据调度策略进行调整;构建多台四向车冲突有向图模型以表征多台四向车的交通冲突关系,基于冲突有向图实时控制四向车启动或停止,从而实现实时避碰。随机任务试验结果表明,多台四向车同时作业时均能实现实时避碰。所提的交通调度方法能有效解决多台四向车之间的交通冲突问题,为实现安全高效的自动化仓储提供一定的技术基础。
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关键词
多台四向车
实时避碰
交通调度
调度策略
冲突有向图
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职称材料
基于Internet多机器人遥操作采用协调控制器的协作控制研究
5
作者
闫继宏
赵杰
+1 位作者
朱延河
蔡鹤皋
《高技术通讯》
EI
CAS
CSCD
2004年第3期56-62,共7页
网络时延严重影响了基于Internet的多操作者多机器人(MOMR)遥操作的操作性能。目前的几种解决方法都仅仅是由主操作端进行的,本文基于共享控制的思想,提出由主操作端、从操作端两个层面来解决问题。通过设计一个协调控制器,实现了从...
网络时延严重影响了基于Internet的多操作者多机器人(MOMR)遥操作的操作性能。目前的几种解决方法都仅仅是由主操作端进行的,本文基于共享控制的思想,提出由主操作端、从操作端两个层面来解决问题。通过设计一个协调控制器,实现了从操作端的协调能力,既可以提高系统的实时性和安全性,又可以减轻主操作端的负担,降低对操作者的要求。文中给出了协调控制器的功能、结构及避碰算法,并详细地说明了如何通过此协调策略克服网络时延引起的多机器人协作中的碰撞问题。最后,建立了仿真实验,验证了此协调策略的有效性和可行性。
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关键词
INTERNET
遥操作
多机器人协作
网络时延
共享控制
协调控制器
实时避碰
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职称材料
题名
安全高效的多四向穿梭车路径规划及实时避碰
1
作者
项前
梁光煜
鲍劲松
周亚勤
机构
东华大学机械工程学院
出处
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第8期2755-2771,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(52475513)
国家工信部资助项目(2021-0173-2-1)。
文摘
为了进一步提升四向穿梭车仓储系统的安全性和效率,合理规划多车路径以及实时避碰问题亟待解决。为了降低车辆碰撞风险,提出了基于改进A*的四向穿梭车避碰路径规划算法,通过对路径搜索节点的碰撞风险表征与预判,使得路径规划算法获得避碰能力。为了解决多车路径规划问题,基于改进A*避碰算法评价路径成本,以及交通冲突图表示多车路径碰撞风险结构,建立路径质量量化评价模型,在此基础上,以降低碰撞风险与最短路径为目标,提出了基于多目标差分进化的多车路径优化算法,求解均衡双目标的多车最优路径。为了实现多车作业实时避碰,提出基于交通冲突图分析与避碰路径调整的实时避碰方法。通过随机仓储任务试验,与不考虑避碰的A*算法相比,随着车辆数2~10逐渐递增,所提方法能降低碰撞风险91.6%~77.3%,提高作业效率2.9%~26.2%,实现快速响应动态环境变化的多车作业避碰,试验及应用表明了所提方法的有效性。
关键词
四向穿梭车
路径规划
实时避碰
碰
撞风险
路径质量评价
交通冲突图
A^(*)算法
Keywords
four-way shuttles
path planning
real-time collision avoidance
collision risk
path quality evaluation
traffic conflict graph
A^(*)algorithm
分类号
TP242.2 [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
基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰策略
被引量:
1
2
作者
彭爱泉
杨明靖
吴海彬
机构
贵州交通职业技术学院
福州大学
出处
《机床与液压》
北大核心
2018年第3期7-11,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175084)
文摘
为避免机器人在作业过程中撞到人,提出了一种能够主动提高机器人安全性的方法,即基于危险指数最小化的机器人安全避碰控制策略。该方法通过实时评估机器人运行过程中的危险指数,当危险指数达到最大安全允许值时,将在危险指数最小化的方向产生一个虚拟推动力使机器人迅速远离人,从而避免机器人与人发生碰撞。仿真结果表明,基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰控制能够保证动态人机共处环境中人的安全性。
关键词
机器人安全性
危险指数
实时
安全
避
碰
控制
人机共处
Keywords
Robot safety
Danger index
Real time safe anti-collision control
Human-robot coexisting
分类号
TP24 [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
基于改进时间窗的AGVs避碰路径规划
被引量:
27
3
作者
乔岩
钱晓明
楼佩煌
机构
南京航空航天大学机电学院
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2012年第12期2683-2688,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61105114)
江苏省科技支撑资助项目(BE2010189)~~
文摘
针对柔性制造系统中的自动导引车在动态不稳定环境下不能按照时间窗规划好的既定路径运行的问题,提出通过实时改变自动导引车通过节点的优先级,调整相应节点的自动导引车的通过顺序来更新自动导引车运行路径,对时间窗算法进行改进,从而实现多自动导引车动态环境下的路径规划。以含有8台自动导引车的淋雨线系统为应用案例进行仿真实验,对改进前的时间窗算法和改进后的时间窗算法进行对比,说明了算法的实现过程。通过仿真证明了该算法能减少冲突数目,有效实现多自动导引车避碰,具有更好的鲁棒性和柔性,同时能够提高系统效率。
关键词
时间窗
自动导引车
实时避碰
路径规划
Keywords
time window automated guided vehicle real-time conflict-free path planning
分类号
TP24 [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
多台四向车实时交通调度方法研究
被引量:
2
4
作者
尹英豪
项前
梁光煜
王龙
机构
东华大学机械工程学院
出处
《东华大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第6期94-102,共9页
基金
国家重点研发计划(2017YFB1304000)
上海市工程技术研究中心能力提升计划(17DZ2283800)。
文摘
针对密集仓储系统中多台四向车作业时行进路径存在潜在交叉重叠,从而可能发生碰撞的问题,提出一种基于实时路况信息的交通调度方法。建立以“等”“绕”“躲”调度策略为主的调度框架,设计交通调度算法,实时扫描路况信息,识别两车之间交通冲突依赖关系并根据调度策略进行调整;构建多台四向车冲突有向图模型以表征多台四向车的交通冲突关系,基于冲突有向图实时控制四向车启动或停止,从而实现实时避碰。随机任务试验结果表明,多台四向车同时作业时均能实现实时避碰。所提的交通调度方法能有效解决多台四向车之间的交通冲突问题,为实现安全高效的自动化仓储提供一定的技术基础。
关键词
多台四向车
实时避碰
交通调度
调度策略
冲突有向图
Keywords
multiple four-way shuttles
real time collision avoidance
traffic dispatching
dispatching strategy
conflict directed graph
分类号
TP242.2 [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Internet多机器人遥操作采用协调控制器的协作控制研究
5
作者
闫继宏
赵杰
朱延河
蔡鹤皋
机构
哈尔滨工业大学机器人研究所
出处
《高技术通讯》
EI
CAS
CSCD
2004年第3期56-62,共7页
文摘
网络时延严重影响了基于Internet的多操作者多机器人(MOMR)遥操作的操作性能。目前的几种解决方法都仅仅是由主操作端进行的,本文基于共享控制的思想,提出由主操作端、从操作端两个层面来解决问题。通过设计一个协调控制器,实现了从操作端的协调能力,既可以提高系统的实时性和安全性,又可以减轻主操作端的负担,降低对操作者的要求。文中给出了协调控制器的功能、结构及避碰算法,并详细地说明了如何通过此协调策略克服网络时延引起的多机器人协作中的碰撞问题。最后,建立了仿真实验,验证了此协调策略的有效性和可行性。
关键词
INTERNET
遥操作
多机器人协作
网络时延
共享控制
协调控制器
实时避碰
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273 [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
安全高效的多四向穿梭车路径规划及实时避碰
项前
梁光煜
鲍劲松
周亚勤
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰策略
彭爱泉
杨明靖
吴海彬
《机床与液压》
北大核心
2018
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于改进时间窗的AGVs避碰路径规划
乔岩
钱晓明
楼佩煌
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2012
27
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
多台四向车实时交通调度方法研究
尹英豪
项前
梁光煜
王龙
《东华大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于Internet多机器人遥操作采用协调控制器的协作控制研究
闫继宏
赵杰
朱延河
蔡鹤皋
《高技术通讯》
EI
CAS
CSCD
2004
0
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职称材料
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