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改进时间弹性带的动态避障轨迹规划系统研究
被引量:
6
1
作者
谢春丽
刘斐灏
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期143-150,共8页
在动态障碍物存在的机器人导航场景下,时间弹性带算法(timed elastic bands, TEB)无法区分障碍物类型,易将动态障碍物视为静态类型去处理,致使导航过程出现碰撞而无法完成导航任务。针对机器人运行真实动态环境,采用两个均值滤波器对激...
在动态障碍物存在的机器人导航场景下,时间弹性带算法(timed elastic bands, TEB)无法区分障碍物类型,易将动态障碍物视为静态类型去处理,致使导航过程出现碰撞而无法完成导航任务。针对机器人运行真实动态环境,采用两个均值滤波器对激光点云进行滤波处理,实现动态障碍物的检测,而后增加动态障碍物代价地图层对检测到的障碍物进行聚类,利用卡尔曼滤波对动态障碍物的运动状态进行轨迹跟踪及状态预测,结合机器人当前运动状态作出动态避障的轨迹规划,采用阿克曼转向结构机器人进行仿真及真实动态环境下的重复实验。研究结果表明:改进TEB算法的动态避障轨迹规划系统能够在复杂动态环境中进行实时轨迹规划,生成安全平滑的局部轨迹,实现动态避障完成导航任务,能够满足移动机器人的动态避障要求。
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关键词
车辆与机电工程
时间弹性带算法
动态避障
卡尔曼滤波
轨迹规划
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职称材料
融合IGJO与TEB算法的移动机器人路径规划
2
作者
段震
袁源
+1 位作者
李原
李胜利
《传感器与微系统》
北大核心
2025年第4期132-136,共5页
针对当前移动机器人路径规划中存在规划效率低、动态性差的问题,提出了一种融合改进金豺优化(IGJO)算法和时间弹性带(TEB)法的路径规划方法。首先,在IGJO算法种群初始化中,引入了Tent映射逆向学习,从而增强算法的寻优能力;其次,引入柯...
针对当前移动机器人路径规划中存在规划效率低、动态性差的问题,提出了一种融合改进金豺优化(IGJO)算法和时间弹性带(TEB)法的路径规划方法。首先,在IGJO算法种群初始化中,引入了Tent映射逆向学习,从而增强算法的寻优能力;其次,引入柯西突变,对最优解进行扰动和更新,从而提升算法的寻优精度。最后,引入TEB算法作为动态规划算法,帮助移动机器人避开移动障碍,同时结合IGJO算法,提升算法的综合规划性能。仿真结果表明:在不同仿真环境中IGJO-TEB算法相较其他算法在路径距离、运行时间两方面分别减短了1.37%~2.65%和10.26%~21.77%。真实场景实验果表明:本文算法能够在各类实际场景下完成路径规划任务,较其他算法具有显著的优越性。
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关键词
金豺优化
算法
时间弹性带算法
路径规划
移动机器人
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职称材料
基于时间弹性带的移动机器人路径优化方法
被引量:
4
3
作者
陈纪廷
郭晨
刘毅
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第26期11212-11219,共8页
传统的路径规划并未明确地纳入运动的时间和动力学方面,因此忽略了运动或动态运动模型在有限的速度和加速度下施加的约束。针对这种情况,将时间弹性带算法引入局部路径优化,有效地优化了机器人轨迹的动力学约束,同时明确纳入时间信息以...
传统的路径规划并未明确地纳入运动的时间和动力学方面,因此忽略了运动或动态运动模型在有限的速度和加速度下施加的约束。针对这种情况,将时间弹性带算法引入局部路径优化,有效地优化了机器人轨迹的动力学约束,同时明确纳入时间信息以确保在最短时间内到达目标点,确保了移动机器人导航的快速性。将基于噪声的密度聚类算法(DBSCAN)引入地图转换,将局部代价地图层的点障碍物聚类为凸多边形,使得障碍物约束部分计算量大大减少,总体上减少了机器人导航所需时间,提升了导航的快速性。在仿真环境和真实场景下的实验都验证了上述改进的有效性。
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关键词
移动机器人
局部路径优化
时间弹性带算法
基于噪声的密度聚类
算法
(DBSCAN)
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职称材料
改进TEB算法的多机器人动态避障策略研究
被引量:
19
4
作者
陈奕梅
沈建峰
李柄棋
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2022年第5期107-112,共6页
针对多机器人环境下时间弹性带(TEB)算法在动态避障时轨迹欠佳且速度输出不稳定的问题,将TEB算法和速度障碍(VO)法进行融合,提出了TEB-VO轨迹规划算法,对机器人临近动态障碍物的避障速度进行约束。之后,设计了一个自适应参数动态调节模...
针对多机器人环境下时间弹性带(TEB)算法在动态避障时轨迹欠佳且速度输出不稳定的问题,将TEB算法和速度障碍(VO)法进行融合,提出了TEB-VO轨迹规划算法,对机器人临近动态障碍物的避障速度进行约束。之后,设计了一个自适应参数动态调节模块,对规划轨迹的离散间隔以及机器人允许的最大线速度进行动态调整,使得机器人的轨迹趋于平缓且速度输出更加合理。最后,基于机器人操作系统(ROS)与Turtlebot3机器人进行了仿真和实验,验证了该算法具有良好的轨迹规划和动态避障能力。
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关键词
多机器人系统
动态避障
时间弹性带算法
速度障碍法
算法
融合
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职称材料
题名
改进时间弹性带的动态避障轨迹规划系统研究
被引量:
6
1
作者
谢春丽
刘斐灏
机构
东北林业大学交通学院
出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期143-150,共8页
基金
黑龙江省自然科学基金项目(LH2021F002)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572018BG02)。
文摘
在动态障碍物存在的机器人导航场景下,时间弹性带算法(timed elastic bands, TEB)无法区分障碍物类型,易将动态障碍物视为静态类型去处理,致使导航过程出现碰撞而无法完成导航任务。针对机器人运行真实动态环境,采用两个均值滤波器对激光点云进行滤波处理,实现动态障碍物的检测,而后增加动态障碍物代价地图层对检测到的障碍物进行聚类,利用卡尔曼滤波对动态障碍物的运动状态进行轨迹跟踪及状态预测,结合机器人当前运动状态作出动态避障的轨迹规划,采用阿克曼转向结构机器人进行仿真及真实动态环境下的重复实验。研究结果表明:改进TEB算法的动态避障轨迹规划系统能够在复杂动态环境中进行实时轨迹规划,生成安全平滑的局部轨迹,实现动态避障完成导航任务,能够满足移动机器人的动态避障要求。
关键词
车辆与机电工程
时间弹性带算法
动态避障
卡尔曼滤波
轨迹规划
Keywords
vehicle and mechatronics engineering
TEB algorithm
dynamic obstacle avoidance
Kalman filter
trajectory planning
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
U461 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
融合IGJO与TEB算法的移动机器人路径规划
2
作者
段震
袁源
李原
李胜利
机构
太原师范学院
山西职业技术学院
西安交通大学人工智能学院
出处
《传感器与微系统》
北大核心
2025年第4期132-136,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61976241)。
文摘
针对当前移动机器人路径规划中存在规划效率低、动态性差的问题,提出了一种融合改进金豺优化(IGJO)算法和时间弹性带(TEB)法的路径规划方法。首先,在IGJO算法种群初始化中,引入了Tent映射逆向学习,从而增强算法的寻优能力;其次,引入柯西突变,对最优解进行扰动和更新,从而提升算法的寻优精度。最后,引入TEB算法作为动态规划算法,帮助移动机器人避开移动障碍,同时结合IGJO算法,提升算法的综合规划性能。仿真结果表明:在不同仿真环境中IGJO-TEB算法相较其他算法在路径距离、运行时间两方面分别减短了1.37%~2.65%和10.26%~21.77%。真实场景实验果表明:本文算法能够在各类实际场景下完成路径规划任务,较其他算法具有显著的优越性。
关键词
金豺优化
算法
时间弹性带算法
路径规划
移动机器人
Keywords
golden jackal optimization algorithm
TEB algorithm
path planning
mobile robot
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
基于时间弹性带的移动机器人路径优化方法
被引量:
4
3
作者
陈纪廷
郭晨
刘毅
机构
大连海事大学船舶电气工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第26期11212-11219,共8页
基金
国家自然科学基金(51879027,51579024)
中央高校基本科研业务费专项(3132019318)。
文摘
传统的路径规划并未明确地纳入运动的时间和动力学方面,因此忽略了运动或动态运动模型在有限的速度和加速度下施加的约束。针对这种情况,将时间弹性带算法引入局部路径优化,有效地优化了机器人轨迹的动力学约束,同时明确纳入时间信息以确保在最短时间内到达目标点,确保了移动机器人导航的快速性。将基于噪声的密度聚类算法(DBSCAN)引入地图转换,将局部代价地图层的点障碍物聚类为凸多边形,使得障碍物约束部分计算量大大减少,总体上减少了机器人导航所需时间,提升了导航的快速性。在仿真环境和真实场景下的实验都验证了上述改进的有效性。
关键词
移动机器人
局部路径优化
时间弹性带算法
基于噪声的密度聚类
算法
(DBSCAN)
Keywords
mobile robot
local path optimization
timed elastic band algorithm
density-based spatial clustering of applications with noise(DBSCAN)
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
改进TEB算法的多机器人动态避障策略研究
被引量:
19
4
作者
陈奕梅
沈建峰
李柄棋
机构
天津工业大学
出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2022年第5期107-112,共6页
文摘
针对多机器人环境下时间弹性带(TEB)算法在动态避障时轨迹欠佳且速度输出不稳定的问题,将TEB算法和速度障碍(VO)法进行融合,提出了TEB-VO轨迹规划算法,对机器人临近动态障碍物的避障速度进行约束。之后,设计了一个自适应参数动态调节模块,对规划轨迹的离散间隔以及机器人允许的最大线速度进行动态调整,使得机器人的轨迹趋于平缓且速度输出更加合理。最后,基于机器人操作系统(ROS)与Turtlebot3机器人进行了仿真和实验,验证了该算法具有良好的轨迹规划和动态避障能力。
关键词
多机器人系统
动态避障
时间弹性带算法
速度障碍法
算法
融合
Keywords
multi-robot system
dynamic obstacle avoidance
Timed Elastic Band(TED)algorithm
Velocity Obstacle(VO)algorithm
fusion of algorithms
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进时间弹性带的动态避障轨迹规划系统研究
谢春丽
刘斐灏
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
融合IGJO与TEB算法的移动机器人路径规划
段震
袁源
李原
李胜利
《传感器与微系统》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于时间弹性带的移动机器人路径优化方法
陈纪廷
郭晨
刘毅
《科学技术与工程》
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
改进TEB算法的多机器人动态避障策略研究
陈奕梅
沈建峰
李柄棋
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2022
19
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职称材料
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