冲突和拥堵环境下AGV智能仿真运输系统路径规划研究 被引量：1

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作者 王云志 刘翔 +1 位作者 石蕴玉 徐玉清 《现代电子技术》 北大核心 2025年第12期67-71,共5页

在自动导引车(AGV)智能仿真运输系统路径规划中,复杂动态环境导致的路径冲突与拥堵问题会显著降低运输效率。对此,提出一种考虑冲突和拥堵环境下的AGV智能仿真运输系统路径规划方法。使用栅格法对AGV运行路径进行建模,简化运输环境。采... 在自动导引车(AGV)智能仿真运输系统路径规划中,复杂动态环境导致的路径冲突与拥堵问题会显著降低运输效率。对此,提出一种考虑冲突和拥堵环境下的AGV智能仿真运输系统路径规划方法。使用栅格法对AGV运行路径进行建模,简化运输环境。采用路径生成器对AGV智能仿真运输系统路径的冲突和拥堵情况进行检测,优化AGV系统的运输效率。引入预锁定栅格机制及优先避障机制改进A*算法,使得改进算法能够适应各种复杂多变的情况,避免了路径规划时出现的冲突和拥堵。实验结果表明,改进后的A*算法能够规划出更好的AGV运行路径,并且规划的路径有更少的转弯和冲突及拥堵。 展开更多

关键词 自动导引车(AGV) 智能仿真运输系统 路径规划 冲突和拥堵 改进A*算法 栅格法 优先避障

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数控机床多轴联动加工的碰撞检测与避障策略

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作者 张达剑 蒋云 《农机使用与维修》 2025年第9期76-79,83,共5页

在高端装备制造业向高精度、高效率与智能化方向发展的驱动下,数控机床的制造能力不断提升,应用领域持续扩展,为制造业高效率运行提供了良好的设备保障。在多轴联动加工的数控机床应用中,传统基于几何仿真的碰撞检测方法逐渐难以满足高... 在高端装备制造业向高精度、高效率与智能化方向发展的驱动下,数控机床的制造能力不断提升,应用领域持续扩展,为制造业高效率运行提供了良好的设备保障。在多轴联动加工的数控机床应用中,传统基于几何仿真的碰撞检测方法逐渐难以满足高速加工场景需求,存在着刀具、夹具与工件间的复杂空间干涉问题,易引发碰撞事故,导致设备损坏、加工精度下降及生产停滞,在一定程度上制约了加工效率与制造成本,研究高效、智能的碰撞检测与避障技术,对于提升数控机床加工安全性、降低生产成本、推动制造业智能化转型具有重要意义。本文针对多轴联动加工中的碰撞检测与避障问题,融合数控系统内部数据与外部传感器信息,综合利用优化算法与软硬件结合的避障策略,实现防碰撞性能的改善,为数控机床技术发展提供新思路。 展开更多

关键词 数控机床 多轴联动加工 碰撞检测 优化算法 避障策略

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月球探测器鲁棒环形山检测及光学导航方法

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作者 吴鹏 穆荣军 +1 位作者 邓雁鹏 崔乃刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期238-246,共9页

针对月球探测器环形山检测方法受光照影响、鲁棒性差的问题,本文提出一种基于极大熵阈值三值化的鲁棒环形山检测算法。采用不同滤波核对图像进行去噪平滑,然后对处理后的图像进行极大熵阈值分割、将图像信息三值化,去除图像对光源的敏感... 针对月球探测器环形山检测方法受光照影响、鲁棒性差的问题,本文提出一种基于极大熵阈值三值化的鲁棒环形山检测算法。采用不同滤波核对图像进行去噪平滑,然后对处理后的图像进行极大熵阈值分割、将图像信息三值化,去除图像对光源的敏感性,同时最大程度保留图像信息;提出一种归一化多指标约束环形山匹配和拟合方法完成环形山提取,将环形山提取算法应用于光学导航中进行打靶实验验证算法实时性表现。仿真结果表明:与传统基于形态学或自适应边缘检测的方法相比,本文方法在较大尺度条件下提取出连续、光滑的环形山边缘,有效环形山数量提升35%以上,同时实时性更好、计算消耗降低40%;基于鲁棒环形山提取的光学导航算法实时性更好。 展开更多

关键词 环形山检测 极大熵阈值 月球探测 光学导航 障碍感知与规避 图像分割 月球探测器 信息熵

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基于碰撞检测的双机械臂避障路径规划

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作者 刁慧 陈桂 +1 位作者 曹飞虎 马俊哲 《机床与液压》 北大核心 2024年第15期43-49,共7页

针对协同作业的双机械臂系统,提出一种不依赖于外部传感器和无需动力学建模的实时避障路径规划方法。基于运动学和混合包围盒法简化机械臂模型与障碍物,经投影相交法快速判断干涉的可能性,将碰撞检测转化为求解最短距离,再结合速度场以... 针对协同作业的双机械臂系统,提出一种不依赖于外部传感器和无需动力学建模的实时避障路径规划方法。基于运动学和混合包围盒法简化机械臂模型与障碍物,经投影相交法快速判断干涉的可能性,将碰撞检测转化为求解最短距离,再结合速度场以及添加虚拟约束点和考虑障碍物边界来改进传统人工势场法。最后,通过MATLAB-CoppeliaSim联合仿真验证包含静态和动态障碍物的碰撞检测算法。结果表明:该碰撞检测算法适应动、静两种复杂障碍物环境,通用性较高,生成的避障路径能够跳出极小值和实现目标可达,有效保障人机交互及设备的安全性。 展开更多

关键词 双机械臂 碰撞检测算法 改进人工势场法 避障路径规划

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基于深度学习的无人机单目视觉避障算法 被引量：25

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作者 张香竹 张立家 +1 位作者 宋逸凡 裴海龙 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期101-108,131,共9页

针对基于单目视觉的无人机(UAV)避障问题,本研究提出基于单目深度估计和目标检测的四旋翼自主避障方法。其中,单目深度估计模型提供障碍物像素级别的深度信息,目标检测模型提供障碍物的位置信息。单张红绿蓝(RGB)图像的深度图和目标检... 针对基于单目视觉的无人机(UAV)避障问题,本研究提出基于单目深度估计和目标检测的四旋翼自主避障方法。其中,单目深度估计模型提供障碍物像素级别的深度信息,目标检测模型提供障碍物的位置信息。单张红绿蓝(RGB)图像的深度图和目标检测结果由卷积神经网络(CNN)获得;图像的区域划分以目标检测结果为依据,区域深度以深度估计结果为计算依据;规划算法依据区域深度和区域划分结果计算无人机的线速度和角速度,实现无人机的自主避障。为验证算法的自主避障性能,采用Parrot Bebop2无人机对本研究提出的算法与直飞算法进行实飞对比实验。结果表明:本研究提出的算法可用于四旋翼无人机的低速自主避障。 展开更多

关键词 无人机四旋翼 单目 避障算法 卷积神经网络 深度估计 目标检测

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基于碰撞检测的空间冗余机械臂避障路径规划 被引量：31

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作者 朱战霞 靖飒 +1 位作者 仲剑飞 王明明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期183-190,共8页

针对障碍环境中自由漂浮模式空间冗余机械臂的路径规划问题进行了研究。首先基于球形包围盒和空间叠加思想简化描述障碍物和机械臂的空间占位关系,采用直线段与球体之间相对位置关系判断是否碰撞的检测方法。然后从正向运动学出发,运用... 针对障碍环境中自由漂浮模式空间冗余机械臂的路径规划问题进行了研究。首先基于球形包围盒和空间叠加思想简化描述障碍物和机械臂的空间占位关系,采用直线段与球体之间相对位置关系判断是否碰撞的检测方法。然后从正向运动学出发,运用关节参数化方法,把路径规划问题变为带约束的参数优化问题,并考虑基座姿态扰动最小以及碰撞规避建立多项加权的目标函数,通过粒子群优化算法求解最优解,得到机械臂关节运动轨迹。最后以七自由度空间冗余机械臂为例进行仿真,结果表明该方法可以实现有效避障,同时基座姿态受扰很小,关节运动轨迹平滑,且机械臂末端也能够以较高精度达到期望位姿。 展开更多

关键词 空间冗余机械臂 碰撞检测算法 避障路径规划 粒子群优化算法 球形包围盒 空间叠加 数值仿真 运动规划

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考虑冲突避免的多AGV路径规划研究 被引量：2

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作者 杨玮 杨思瑶 张子涵 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第23期181-190,共10页

目的提高物流企业“货到人”拣选系统在实际生产中的工作效率,避免自动导引小车(AGV)间的冲突死锁,研究大规模多AGV的无冲突路径规划和协同避障问题。方法首先考虑AGV空载、负载情况和路径扩展成本,改进A*算法,动态调整代价函数,优化路... 目的提高物流企业“货到人”拣选系统在实际生产中的工作效率,避免自动导引小车(AGV)间的冲突死锁,研究大规模多AGV的无冲突路径规划和协同避障问题。方法首先考虑AGV空载、负载情况和路径扩展成本,改进A*算法,动态调整代价函数,优化路径扩展方式。其次,提出冲突检测及避免算法,对可能产生局部冲突的路径交叉点进行避障调度,通过预约锁格,实现局部冲突的检测,制定优先级避障策略,解决AGV动态行驶路径上产生的局部冲突和死锁,进而实现全局无冲突路径规划。结果对多组不同任务量和不同AGV规模的场景进行仿真,实验结果表明,考虑冲突避免的改进A*算法能有效实现100个任务、90个货架单位和7个拣选站场景下的多AGV动态路径规划,相较于传统A*算法,其平均拣选时长缩短了52.61%。结论该方法可实现大规模场景下的多AGV动态路径规划,在付出较小转弯代价的同时有效避免局部动态冲突,该方法可为相关企业实现多AGV协同调度提供新的思路和理论依据。 展开更多

关键词 “货到人”拣选系统 自动导引小车 改进A*算法 冲突检测及避免算法 动态路径规划

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基于速度障碍法的无人机避障与航迹恢复策略 被引量：27

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作者 张宏宏 甘旭升 +2 位作者 李昂 高志强 徐鑫宇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1759-1767,共9页

针对在融合空域内,面临复杂障碍物时无人机飞行冲突解脱和航迹恢复问题,在速度障碍法的基础上提出了一种几何优化方法,并对这个问题进行了严格的数学描述。首先,根据无人机与障碍物之间的相对位置和速度关系,基于航迹预推模型确定其冲... 针对在融合空域内,面临复杂障碍物时无人机飞行冲突解脱和航迹恢复问题,在速度障碍法的基础上提出了一种几何优化方法,并对这个问题进行了严格的数学描述。首先,根据无人机与障碍物之间的相对位置和速度关系,基于航迹预推模型确定其冲突类型,以及是否满足各解脱策略的条件。然后,选取相应的解脱策略。待冲突解脱完成后,无人机恢复至原飞行航线。之后,通过几何分析与理论推导证明该模型能够有效解决飞行冲突,并且给出了具体的冲突解脱和航迹恢复的时间。最后,在仿真中,所提方法根据不同场景自主选择冲突解脱策略,结果显示该方法简单高效。 展开更多

关键词 速度障碍 冲突探测 冲突解脱 航迹恢复 几何优化算法

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基于改进快速行进树的自主代客泊车路径规划 被引量：1

9

作者 张家旭 周时莹 +2 位作者 刘晔 郭崇 赵健 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期194-200,共7页

为了加速自主代客泊车系统落地,基于改进快速行进树算法提出了一种自主代客泊车路径规划方法.首先,采用类广度优先搜索策略建立环境地图的“路径场”,并提出一种高计算效率的避障检测策略,基于环境地图“路径场”提出一种符合汽车非完... 为了加速自主代客泊车系统落地,基于改进快速行进树算法提出了一种自主代客泊车路径规划方法.首先,采用类广度优先搜索策略建立环境地图的“路径场”,并提出一种高计算效率的避障检测策略,基于环境地图“路径场”提出一种符合汽车非完整约束的远端参考点和近端参考点选取原则与路径节点更新原则,通过使路径节点逐渐靠近目标节点来完成自主代客泊车引导路径规划任务.其次,基于Dubins曲线规划满足初始泊车方位角任意性要求和泊车位方位角的非唯一性要求的泊车路径,引导汽车安全驶入泊车位.最后,仿真验证所提方法的可行性.结果表明:相对于传统的快速行进算法,所提方法规划的自主代客泊车路径满足汽车非完整约束要求,可以安全引导汽车完成自主代客泊车任务. 展开更多

关键词 自主代客泊车 路径规划 改进快速行进树算法 避障检测策略 Dubins曲线

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网络虚拟环境中两运动物体安全避障互寻相遇的一种算法及实现 被引量：1

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作者 唐文政 白成杰 《信息网络安全》 2014年第2期37-40,共4页

文章提出了一种在网络虚拟环境中两运动物体安全避障互寻相遇的方法。已知两个运动物体的初始位置,通过碰撞检测算法、相互寻找算法以及相遇判定算法,判断两物体是否相遇,模拟两物体移动的路线,准确定位两物体的相遇地点并记录互寻路线... 文章提出了一种在网络虚拟环境中两运动物体安全避障互寻相遇的方法。已知两个运动物体的初始位置,通过碰撞检测算法、相互寻找算法以及相遇判定算法,判断两物体是否相遇,模拟两物体移动的路线,准确定位两物体的相遇地点并记录互寻路线图。该算法能够准确定位两运动物体相遇的位置,确定安全避障后相遇的路线。 展开更多

关键词 碰撞检测 相互寻找算法 相遇判定算法 安全避障

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机场终端区空域的多条进离场程序优化 被引量：2

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作者 周隽 谷升豪 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第8期2218-2225,共8页

为有效在战略层面提升机场终端区空域的容量,结合机场布局和环境提出多条进场程序和离场程序的优化设计方法。对进离场程序进行三维建模,每条程序由一条水平面内光滑曲线和一个竖直平面内的近似扇形区域共同构成;提出适应于该模型的冲... 为有效在战略层面提升机场终端区空域的容量,结合机场布局和环境提出多条进场程序和离场程序的优化设计方法。对进离场程序进行三维建模,每条程序由一条水平面内光滑曲线和一个竖直平面内的近似扇形区域共同构成;提出适应于该模型的冲突检测方法,开发基于改进的分支定界法的多条进离场程序优化算法。通过仿真测实验证了算法能够有效生成满足避障、航路间隔等约束的多条进离场程序,可以为进离场程序设计人员提供决策支持。 展开更多

关键词 航空运输 航路规划 障碍物规避 冲突检测 冲突解脱 分支定界法

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