改进人工势场法在机器人路径规划的应用研究

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作者 章翔峰 田家全 +1 位作者 姜宏 靳小强 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期332-336,共5页

针对人工势场法(APF)在路径规划上存在的易陷入局部最优路径以及存在的终点位置不可达问题,导致机器人难以满足在实际工程中的路径规划要求。提出一种Bug-人工势场法(APF)的路径规划方法,利用Bug算法产生子节点,将产生的一系列子节点作... 针对人工势场法(APF)在路径规划上存在的易陷入局部最优路径以及存在的终点位置不可达问题,导致机器人难以满足在实际工程中的路径规划要求。提出一种Bug-人工势场法(APF)的路径规划方法,利用Bug算法产生子节点,将产生的一系列子节点作为人工势场法的中间目标点进行路径规划。经实验对比验证,改进人工势场法比传统人工势场法优化所得路径长度平均缩短了8%、弯道曲率平均减小85%并且能有效避免机器人陷入局部最优路径和解决“不可达”问题,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 改进人工势场法 bug算法 路径规划 子节点

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基于改进型Bug算法的林间移动平台避障方法研究 被引量：7

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作者 蔡存成 姚立健 +2 位作者 曾松伟 柴善鹏 王露露 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2021年第7期145-154,共10页

[目的]提出一种基于改进型Bug算法的自动导航避障方法,为提高林间移动平台作业时的避障能力提供参考.[方法]通过6个超声波传感器将林间移动平台四周分为9个探测区域,根据各区域内的车-障距离确定相应的避障策略;改进传统Bug算法,将避障... [目的]提出一种基于改进型Bug算法的自动导航避障方法,为提高林间移动平台作业时的避障能力提供参考.[方法]通过6个超声波传感器将林间移动平台四周分为9个探测区域,根据各区域内的车-障距离确定相应的避障策略;改进传统Bug算法,将避障过程分成路径追踪、避行和绕行3个阶段;在避行阶段,建立避障转向角索引图,同时根据转向延迟试验获得转向时机的提前量,将该提前量与索引图结合,使林间移动平台在合适的时机使用最大转向角避障;在绕行阶段,通过设计带自调节函数的模糊控制器,控制林间移动平台绕障碍物边缘行驶.最后根据林间环境特点,设计大、小2种障碍物试验,分别对避障时机、绕行偏差和总路程等参数进行统计与分析.[结果]林间环境大、小障碍物避障试验表明:林间移动平台提前避障距离分别为93.9和81.7 cm,平台前方的2个传感器的探测距离在索引图范围内,可以精准实现提前避障;大、小障碍物避障总路程与理论路程之差分别占理论值的0.64%和0.42%,平均绕行偏差分别为-15.2和-7.9 cm,绕行标准差分别为7.7和12.5 cm,可以实现稳定绕障.[结论]所建立的基于改进型Bug算法的自动导航避障方法,避障路径冗余小且行驶稳定,满足了林间环境运输及其他移动作业的要求. 展开更多

关键词 林间移动平台 移动作业 超声波避障 自调节模糊控制 自动导航 bug算法

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Multi-Bug全局路径规划算法研究 被引量：12

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作者 彭艳 鲍凌志 +1 位作者 瞿栋 解杨敏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期375-384,共10页

提出一种基于Multi-Bug思想的非搜索全局路径规划算法。在Multi-Bug算法中,借用传统Bug算法的寻路逻辑,加入遇到障碍物时的爬虫分裂规则及爬虫死亡条件判断规则,直至其中一只爬虫以相对最优路径抵达终点,从而实现多路径并行运算的局部... 提出一种基于Multi-Bug思想的非搜索全局路径规划算法。在Multi-Bug算法中,借用传统Bug算法的寻路逻辑,加入遇到障碍物时的爬虫分裂规则及爬虫死亡条件判断规则,直至其中一只爬虫以相对最优路径抵达终点,从而实现多路径并行运算的局部最优寻路策略。利用栅格法对多类障碍物、迷宫类地图等环境进行建模,并与Dist-Bug算法、RRT*和A*算法进行路径长度及运算时间的对比仿真实验,结果表明,采用Multi-Bug算法获得的路径长度和用时都表现得更加稳定;与获得最短路径的A*算法相比,Multi-Bug算法获得的平均路径长度仅增加了16.8%,平均用时减少了86.5%。经理论分析及仿真验证,Multi-Bug算法时间复杂度为O(n),具有路径较短、时效性强、算法通用性和稳定性好的路径规划性能。 展开更多

关键词 路径规划 Multi-bug算法 Dist-bug算法 栅格法

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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

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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 全覆盖 bug算法

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基于生物触角的仿生条件反射机器人导航算法 被引量：3

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作者 江济良 屠大维 +1 位作者 许烁 赵其杰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期388-394,共7页

运用神经行为学原理提出一种模拟生物条件反射活动的机器人导航算法.对于环境感知,提出生物触角模型,因仅对特定区域信息进行处理,大大减小了计算量;对于运动控制,提出一种实用的改进Bug算法,机器人依靠生物触角感知环境刺激,实时激励... 运用神经行为学原理提出一种模拟生物条件反射活动的机器人导航算法.对于环境感知,提出生物触角模型,因仅对特定区域信息进行处理,大大减小了计算量;对于运动控制,提出一种实用的改进Bug算法,机器人依靠生物触角感知环境刺激,实时激励触发相应的行走行为.最后在多种障碍物分布情形下进行算法对比验证.结果表明,机器人可以利用该算法实现未知环境下定目标点自主导航,具有转向次数少、绕行障碍物距离小及运动路径平滑等优点.该算法在自主移动机器人和自主牵引车辆中具有潜在应用价值. 展开更多

关键词 bug算法 自主导航 移动机器人 生物触角 条件反射 仿生

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特征地图的室内机器人路径规划融合算法 被引量：8

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作者 刘朋 任工昌 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2023年第11期2755-2766,共12页

为利用特征地图计算效率高的优点,同时解决传统动态窗口法对全局参数敏感的问题,提出一种基于特征地图的路径规划融合算法。通过给出适用于路径规划的特征地图表达方式,改进机器人与障碍物间距离的计算方法,实现了特征地图中障碍物的检... 为利用特征地图计算效率高的优点,同时解决传统动态窗口法对全局参数敏感的问题,提出一种基于特征地图的路径规划融合算法。通过给出适用于路径规划的特征地图表达方式,改进机器人与障碍物间距离的计算方法,实现了特征地图中障碍物的检测;结合爬虫(Bug)算法的基本原理和线段特征的属性,使用搜索优化算法,先搜索全局可行路径,再进行节点优化得到全局最优路径的关键节点,并对内外角点处搜索方向选择、障碍物端点绕行等问题提出了解决方法;针对传统动态窗口法对全局参数敏感性高的问题,分析了目标函数中各参数在路径不同位置对规划路径的影响程度,使用动态参数的方法对原目标函数进行改进;算法融合时,改进方向函数的计算方法,解决了机器人在路径中间节点出现明显减速的问题。经仿真实验验证,搜索优化算法有效,改进后的动态窗口算法降低了参数的敏感性,融合算法在计算效率方面有较大的优势,计算耗时最多减小79.27%,最少减小43.16%,而且机器人移动更平滑。 展开更多

关键词 路径规划 特征地图 爬虫算法 动态窗口法 融合算法

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面向Code Smells的“容器—破坏者—发现者”检测策略 被引量：2

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作者 林涛 高建华 +1 位作者 伏雪 林艳 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第3期469-473,共5页

软件重构在软件工程中愈显重要,对需要重构代码code smells的检测是基础工作,但code smells定义模糊、无量化.该文将人工免疫的基本概念与信号迁移至软件工程,提出一种基于危险理论中的树突状细胞算法的检测策略.该策略算法中,包含code ... 软件重构在软件工程中愈显重要,对需要重构代码code smells的检测是基础工作,但code smells定义模糊、无量化.该文将人工免疫的基本概念与信号迁移至软件工程,提出一种基于危险理论中的树突状细胞算法的检测策略.该策略算法中,包含code smells的代码作为抗原,软件度量值转化为危险信号和安全信号等输入信号进行处理,通过权值公式获得成熟信号以及半成熟信号,比较其相对值高低确定代码是否为code smells,最终根据成熟环境抗原值决定各种code smells严重程度的优先次序.该策略具有较低假阳性率.实验证明该研究在F-score(0.784)和Kappa分析(0.756)上均有效,高于其他检测方法. 展开更多

关键词 软件重构 树突状细胞算法 软件缺陷 软件质量 人工免疫理论 危险理论

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游离棉纤维长度的计算机测量 被引量：5

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作者 何晓峰 刘文耀 徐守东 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2003年第6期339-343,共5页

文中介绍了一种棉纤维长度测量的新方法,即用CCD捕获游离棉纤维图像,然后依据数字图像处理及模式识别的理论,建立起一个实际可行的算法,来完成对棉纤维多种长度指标的一次性测量。该算法涉及到数字图像的二值分割、补断、修剪、像素跟... 文中介绍了一种棉纤维长度测量的新方法,即用CCD捕获游离棉纤维图像,然后依据数字图像处理及模式识别的理论,建立起一个实际可行的算法,来完成对棉纤维多种长度指标的一次性测量。该算法涉及到数字图像的二值分割、补断、修剪、像素跟踪等几个方面,且针对棉纤维图像的特征,进行了优化。 展开更多

关键词 游离棉纤维 长度指标 计算机测量 CCD 图像 数字图像处理 模式识别 二值分割 补断 修剪 像素跟踪 算法

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基于二次传播的开源软件缺陷定位方法 被引量：2

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作者 李元诚 王伯彦 +2 位作者 张攀 来风刚 黄秋岑 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第7期2093-2096,共4页

为了提高开源软件缺陷定位的准确度,提出一种基于二次传播的开源软件缺陷定位方法TPA。将重启随机游走算法与标签传播算法相结合,在基于信息检索方法的基础上,从开源软件中各个模块的调用关系、模块风险度和历史缺陷报告三个方面分析缺... 为了提高开源软件缺陷定位的准确度,提出一种基于二次传播的开源软件缺陷定位方法TPA。将重启随机游走算法与标签传播算法相结合,在基于信息检索方法的基础上,从开源软件中各个模块的调用关系、模块风险度和历史缺陷报告三个方面分析缺陷存在的具体位置,将缺陷定位分为风险度传播和标签传播两个部分。通过软件模块之间的相关度和调用关系,结合开源软件的历史修改信息评估模块风险度;通过已修改的缺陷报告构造缺陷标签,并采用标签传播定位软件缺陷。在Eclipse 3.1缺陷报告数据集中,top-N rank和MRR指标均高于同类缺陷定位方法。实验表明,TPA方法具有较高的准确度。 展开更多

关键词 开源软件 缺陷定位 信息检索 标签传播 重启随机游走

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线程交互不变量的原子性违例错误并发检测

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作者 李兰英 孙建达 朱素霞 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2018年第7期1087-1099,共13页

原子性违例错误是并发软件开发中多发的并发错误之一,由于并发程序运行时线程的交互是随机的,若没有相应的同步措施,极有可能导致原子性违例错误的发生。针对现有的离线原子性违例错误检测算法踪迹记录大、冗余多和运行速度较慢等问题,... 原子性违例错误是并发软件开发中多发的并发错误之一,由于并发程序运行时线程的交互是随机的,若没有相应的同步措施,极有可能导致原子性违例错误的发生。针对现有的离线原子性违例错误检测算法踪迹记录大、冗余多和运行速度较慢等问题,对于两类特定的原子性违例错误提出了一种基于交互不变量的原子性违例错误并发检测算法。该算法首先提取程序的原始踪迹并去除冗余,并利用基于无序映射的散列表对踪迹进行分类;然后用栈提取的线程交互不变量标记线程交互,并利用多进程技术实现算法的并发;最后通过实验比较和分析了错误检测算法的效率和有效性。 展开更多

关键词 并发错误检测 原子性违例 不变量 并发算法

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改进人工势场的智能车避障算法研究 被引量：13

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作者 孙伶玉 付主木 +2 位作者 陶发展 司鹏举 宋书中 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期28-34,41,M0003,M0004,共10页

针对智能车行驶过程中安全性不足的问题,提出了一种基于改进人工势场(APF)的车辆避障路径规划算法。首先,考虑到车辆物理特性对避障路径的影响,引入车辆运动学参数。其次,针对传统APF算法易陷入局部极值的问题,引入Bug算法,保证所提算... 针对智能车行驶过程中安全性不足的问题,提出了一种基于改进人工势场(APF)的车辆避障路径规划算法。首先,考虑到车辆物理特性对避障路径的影响,引入车辆运动学参数。其次,针对传统APF算法易陷入局部极值的问题,引入Bug算法,保证所提算法的全局性能,并分别在静态场景和动态场景中验证所提算法的有效性和可行性。最后,搭建智能车试验平台,将基于改进APF的自动避障算法嵌入到STM32芯片中,进行超车避障试验验证。研究结果表明:改进的APF-Bug混合算法有效提高了智能车辆在行驶过程中的安全性,使车辆顺利完成超车。 展开更多

关键词 智能车 人工势场 bug算法 避障

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融合文本分布式表示的重复缺陷报告检测 被引量：4

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作者 曾杰 贲可荣 +1 位作者 张献 徐永士 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第4期670-680,共11页

重复缺陷报告检测能够避免对描述同一缺陷的多份报告进行重复的任务分派和修复,可降低软件维护成本。为了进一步提高检测的准确率,提出一种融合文本分布式表示的重复缺陷报告检测方法。首先,基于大规模缺陷报告数据库训练Doc2Vec模型并... 重复缺陷报告检测能够避免对描述同一缺陷的多份报告进行重复的任务分派和修复,可降低软件维护成本。为了进一步提高检测的准确率,提出一种融合文本分布式表示的重复缺陷报告检测方法。首先,基于大规模缺陷报告数据库训练Doc2Vec模型并抽取缺陷报告的分布式表示,将不同长度的缺陷报告编码为统一长度的稠密向量。接着,通过比较这些向量来计算不同缺陷报告的相似程度,将其作为一种新特征与重复缺陷报告检测过程常用的其它特征进行融合,并利用机器学习算法训练二元分类模型。在公开的Bugzilla重复缺陷报告数据集上的实验结果表明,相比于代表性方法D_TS,本文方法的F1值平均提升了2%,说明了新特征的有效性。 展开更多

关键词 重复缺陷报告 文本分布式表示 Doc2Vec模型 机器学习算法

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