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Formation Control and Obstacle Avoidance for Multiple Mobile Robots 被引量:7
1
作者 YANG Tian-Tian LIU Zhi-Yuan +1 位作者 CHEN Hong PEI Run 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期588-592,共5页
这篇论文为一组 nonholonomic 考虑形成控制和障碍回避的问题活动机器人。根据非最优的模型预兆的控制,二个控制算法被建议。当解决费用在工作的最佳的控制问题被结合,两个算法被提出以便他们解决每个交往的机器人的动力学。潜在的功... 这篇论文为一组 nonholonomic 考虑形成控制和障碍回避的问题活动机器人。根据非最优的模型预兆的控制,二个控制算法被建议。当解决费用在工作的最佳的控制问题被结合,两个算法被提出以便他们解决每个交往的机器人的动力学。潜在的功能被用来定义终端状态惩罚术语,和一个相应终端声明区域被加到优化限制。而且,包括稳定性和安全的主要问题也被讨论。模拟结果显示出建议控制策略的可行性。 展开更多
关键词 移动式遥控装置 信息控制 模式预测控制 智能技术
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考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法研究
2
作者 商巍 孟祥祥 张道德 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期145-148,共4页
在移动机器人的控制过程中,关节角加速度是一个重要的物理参数,其可以确保机器人在执行各种任务时始终保持在安全、合理的范围内,从而避免机器人因运动过快或不稳定而出现损坏或执行任务失败的情况。基于此,提出一种考虑关节角加速度约... 在移动机器人的控制过程中,关节角加速度是一个重要的物理参数,其可以确保机器人在执行各种任务时始终保持在安全、合理的范围内,从而避免机器人因运动过快或不稳定而出现损坏或执行任务失败的情况。基于此,提出一种考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法。依据移动机器人运动学方程计算移动机器人关节角加速度,同时以关节角加速度计算结果和期望关节角加速度之间的误差为约束,结合模糊算法设计模糊自适应增益调整的模糊控制器,结合自适应控制律实现移动机器人模糊控制。实验结果证明,所提方法可精准计算移动机器人关节角加速度,并确保移动机器人运行轨迹能精准跟踪目标运行轨迹,令运行速度快速稳定至设定值附近,控制效果较好。 展开更多
关键词 移动机器人 关节角加速度 模糊控制 运动轨迹 自适应控制律 模糊增益调整
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基于Fuzzy-PID的移动机器人运动控制 被引量:16
3
作者 高健 黄心汉 +2 位作者 彭刚 杨其宇 杨涛 《控制工程》 CSCD 2004年第6期525-528,共4页
移动机器人涉及到许多研究方向,运动控制是其中的基础。通过对移动机器人运动学模型进行分析,以足球机器人系统为实验平台,论证了Fuzzy PID技术应用于移动机器人运动控制的可行性。将传统的PID控制与模糊控制相结合,通过PID控制实现控... 移动机器人涉及到许多研究方向,运动控制是其中的基础。通过对移动机器人运动学模型进行分析,以足球机器人系统为实验平台,论证了Fuzzy PID技术应用于移动机器人运动控制的可行性。将传统的PID控制与模糊控制相结合,通过PID控制实现控制的准确性,利用模糊控制提高控制的快速性。针对移动机器人运动控制中的实际问题,着重提出了基于误差分区的PID控制器和模糊控制器的设计方法。实验证明该方法不仅增强了控制器的调节能力,还在一定程度上简化了控制器的设计。 展开更多
关键词 fuzzy-PID 移动机器人 运动控制 足球机器人
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智能采摘机器人的目标定位与避障功能优化
4
作者 周乐 周世乾 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期230-234,共5页
传统的人工采摘方式效率低、人工成本高、容易对采摘工人造成危险,而近年来兴起的智能采摘机器人仍然存在采摘准确率不高和避障有效率不高,导致无法大面积推广。为此,对智能采摘机器人的目标定位和避障功能进行了设计和优化,主要组成包... 传统的人工采摘方式效率低、人工成本高、容易对采摘工人造成危险,而近年来兴起的智能采摘机器人仍然存在采摘准确率不高和避障有效率不高,导致无法大面积推广。为此,对智能采摘机器人的目标定位和避障功能进行了设计和优化,主要组成包括车体、主控系统、采摘系统、感应系统和远程监控系统。为了获取待采摘果蔬的准确位置,对果蔬的目标定位流程进行了设计,包括相机的标定、图像预处理和目标定位,并采用模糊环境控制方法进行局部路径规划,以实现避障。为了验证该采摘机器人的性能,对其进行了避障试验和目标定位采摘试验,结果表明:采摘机器人在采摘过程中可以避障并进行局部路径规划,目标定位较准确,采摘成功率较高。 展开更多
关键词 智能采摘机器人 目标定位 避障功能 模糊环境控制 局部路径规划
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采用改进BP-PID控制的机器人避障仿真研究 被引量:4
5
作者 吴静松 耿振铎 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第4期437-441,共5页
针对移动机器人避障过程中行驶路径长、寻路速度慢等问题,提出了一种改进反向传播-比例-积分-微分(BP-PID)控制器,并对移动机器人避障效果进行仿真验证。利用移动机器人在二维坐标系的避障简图,得出了移动机器人运动方程式。引用比例-积... 针对移动机器人避障过程中行驶路径长、寻路速度慢等问题,提出了一种改进反向传播-比例-积分-微分(BP-PID)控制器,并对移动机器人避障效果进行仿真验证。利用移动机器人在二维坐标系的避障简图,得出了移动机器人运动方程式。引用比例-积分-微分(PID)控制器和3层BP神经网络结构,利用BP神经网络的学习能力调整PID控制器参数。引用粒子群算法进行改进,通过改进粒子群算法在线优化BP-PID控制器,确保移动机器人BP-PID控制器收敛于全局最优值,从而使移动机器人避障效果更好。在不同环境中,采用Matlab软件对移动机器人避障效果进行仿真,比较改进前和改进后的移动机器人避障效果。结果显示:在不同环境中,改进前和改进后的BP-PID控制器均能使移动机器人安全地躲避障碍物;但是采用改进的粒子群算法优化BP-PID控制器,可以使移动机器人运动路径更短,迭代次数更少,搜索时间更短。采用改进BP-PID控制器,能够提高移动机器人避障过程中寻路速度,缩短行驶路径,效果更好。 展开更多
关键词 移动机器人 BP神经网络 PID控制器 改进粒子群算法 避障 仿真
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地面移动机器人路径避障控制策略研究 被引量:2
6
作者 孙建召 赵进超 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第10期324-330,338,共8页
针对地面移动机器人在复杂工作环境的避障要求,分别设计了模糊控制器算法和模糊神经网络算法。首先在在地面移动机器人上的安装多传感器检测系统,在此基础上设计了自适应加权多传感器信息融合模型,将融合算法的结果作为避障控制算法的... 针对地面移动机器人在复杂工作环境的避障要求,分别设计了模糊控制器算法和模糊神经网络算法。首先在在地面移动机器人上的安装多传感器检测系统,在此基础上设计了自适应加权多传感器信息融合模型,将融合算法的结果作为避障控制算法的输入。分别在模糊神经网络算法和模糊控制器基础上,真实的模拟出地面移动机器人避障路径,结果表明模糊神经网络算法下的地面移动机器人避障运动路径更平滑,地面移动机器人路径与障碍物的距离更大。最后通过地面移动机器人实验平台上的避障实验,验证了模糊神经网络避障算法的优越性和可靠性。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 地面移动机器人 避障路径 模糊神经网络
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基于改进模糊PID果园双轮移动机器人运动控制 被引量:3
7
作者 张智超 闵淑辉 +3 位作者 廖凯 万斌 李立君 范子彦 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期14-20,共7页
针对果园双轮机器人在果园路面移动时难平衡、易失稳的问题,提出了一种基于改进萤火虫算法优化的模糊比例-积分-微分(PID)控制策略。首先,根据机器人与果园不平整路面特点,建立其动力学状态空间模型;第二,阐述改进萤火虫算法原理并用其... 针对果园双轮机器人在果园路面移动时难平衡、易失稳的问题,提出了一种基于改进萤火虫算法优化的模糊比例-积分-微分(PID)控制策略。首先,根据机器人与果园不平整路面特点,建立其动力学状态空间模型;第二,阐述改进萤火虫算法原理并用其优化控制器模糊规则;第三,利用MatLab/Simulink软件对机器人运动控制进行仿真试验;最后,为检验所提出算法的可行性,建立对比试验。研究结果表明:改进萤火虫算法优化的模糊PID控制器实现了果园双轮移动机器人的稳定运动功能,到达稳定的时间与最大倾角较传统PID控制器分别减少了3.9s和20.4°。 展开更多
关键词 果园双轮移动机器人 平衡控制 改进萤火虫算法 模糊PID控制
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基于神经网络的轮式移动机器人非线性模型预测控制研究 被引量:1
8
作者 赵卫东 张延义 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第4期432-436,共5页
针对轮式移动机器人受到障碍物干扰导致运动轨迹跟踪误差较大问题,提出了神经网络非线性模型预测(NN-NMP)控制方法,并对轮式移动机器人避障效果进行仿真验证。建立了轮式移动机器人运动模型,并且定义了机器人运动方程式。设计非线性模... 针对轮式移动机器人受到障碍物干扰导致运动轨迹跟踪误差较大问题,提出了神经网络非线性模型预测(NN-NMP)控制方法,并对轮式移动机器人避障效果进行仿真验证。建立了轮式移动机器人运动模型,并且定义了机器人运动方程式。设计非线性模型预测控制方法,引用神经网络算法,通过训练多层神经网络对非线性模型预测控制误差进行逼近,从而使轮式移动机器人控制系统具有更好的避障能力。设置3种不同环境,利用Matlab软件对轮式移动机器人避障结果进行仿真,对比和分析轮式移动机器人采用2种控制方法的输出结果。结果显示:在无障碍物环境中,采用传统比例-积分-微分(PID)控制方法和NN-NMP控制方法,轮式移动机器人均能较好地按照期望轨迹进行移动。在有障碍物环境中,采用传统PID控制方法,轮式移动机器人虽然能够躲避障碍物,但是跟踪误差较大。采用NN-NMP控制方法,轮式移动机器人不仅能够躲避障碍物,而且跟踪误差相对较小。采用NN-NMP控制方法,能够降低轮式移动机器人跟踪误差,具有较好的避障能力。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 避障 神经网络非线性模型预测控制 误差 仿真
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动态环境下基于模糊逻辑算法的移动机器人路径规划 被引量:25
9
作者 李擎 张超 +2 位作者 韩彩卫 张婷 张维存 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期104-108,共5页
基于模糊控制的思想来解决移动机器人路径规划中的避碰问题,以便机器人在动态环境中快速、准确地找到一条无碰撞的路径,最终达到目标点。针对所给动态环境,设计一个模糊控制器;在确定模糊控制器的输入、输出变量以及各自语言值的基础上... 基于模糊控制的思想来解决移动机器人路径规划中的避碰问题,以便机器人在动态环境中快速、准确地找到一条无碰撞的路径,最终达到目标点。针对所给动态环境,设计一个模糊控制器;在确定模糊控制器的输入、输出变量以及各自语言值的基础上,根据动态障碍物与机器人运动方向的夹角、碰撞时间、碰撞点在障碍物上的位置等信息,制定相应的模糊控制规则。研究结果表明:本文设计的动态模糊控制器有效。 展开更多
关键词 移动机器人 模糊控制器 路径规划 动态障碍物
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基于超声波传感器的移动机器人避障系统研究 被引量:16
10
作者 任亚楠 贾瑞清 +2 位作者 何金田 刘晓萍 李帅 《中国测试》 CAS 北大核心 2012年第3期76-79,共4页
针对移动机器人移动过程中会遇到各种障碍物并需要合理地避开,以移动机器人为平台,利用超声测距原理,以51单片机为核心设计硬件电路,设计了一种基于超声传感器的移动机器人避障控制系统。利用单片机对超声波传感器采集到的环境信息进行... 针对移动机器人移动过程中会遇到各种障碍物并需要合理地避开,以移动机器人为平台,利用超声测距原理,以51单片机为核心设计硬件电路,设计了一种基于超声传感器的移动机器人避障控制系统。利用单片机对超声波传感器采集到的环境信息进行存储处理,特别是在避障系统控制算法设计基础上引入模糊控制理论,设计模糊控制器,并且利用Matlab软件对模糊控制器进行了仿真验证。 展开更多
关键词 移动机器人 超声波测距 自主避障 模糊控制 MATLAB仿真
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基于改进模糊算法的移动机器人避障 被引量:21
11
作者 彭玉青 李木 张媛媛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第8期2256-2260,共5页
为了提高移动机器人在连续障碍物环境下的避障性能,提出了一种具有速度反馈的模糊避障算法。移动机器人利用超声传感器感知周围环境,在模糊控制的基础上通过障碍物分布情况调整自身速度,进而引入优雅降级并把改进的模糊避障融入其中,增... 为了提高移动机器人在连续障碍物环境下的避障性能,提出了一种具有速度反馈的模糊避障算法。移动机器人利用超声传感器感知周围环境,在模糊控制的基础上通过障碍物分布情况调整自身速度,进而引入优雅降级并把改进的模糊避障融入其中,增强了移动机器人的鲁棒性。实验结果表明,该方法能通过与环境交互调整机器人移动速度,控制机器人成功避障并优化避障路径,具有良好的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 避障 模糊控制 超声波测距 优雅降级
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果园移动机器人曲线路径导航控制 被引量:30
12
作者 陈军 蒋浩然 +1 位作者 刘沛 张勤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期179-182,187,共5页
为实现移动机器人在果园非结构化环境下的自动行走,对果园移动机器人在复杂环境中的导航控制进行了研究。利用激光扫描获取果树位置信息,提出了一种果园环境下曲线导航路径的拟合算法;构建了以横向偏差和航向偏差为输入的模糊控制器;实... 为实现移动机器人在果园非结构化环境下的自动行走,对果园移动机器人在复杂环境中的导航控制进行了研究。利用激光扫描获取果树位置信息,提出了一种果园环境下曲线导航路径的拟合算法;构建了以横向偏差和航向偏差为输入的模糊控制器;实现了移动机器人在曲线路径中的自动行走。机器人以0.54 m/s的速度沿正弦曲线行走,最大横向偏差为0.40 m,平均偏差为0.12 m。试验结果表明该系统路径拟合和导航控制算法性能良好。 展开更多
关键词 果园 移动机器人 激光导航 曲线路径 模糊控制
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基于模糊控制的移动机器人避障研究 被引量:39
13
作者 杨小菊 张伟 +1 位作者 高宏伟 米海山 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第3期51-54,共4页
针对移动机器人在未知环境中的不确定性,利用Matlab构建了多传感器仿真试验移动平台,在Simulink中搭建移动机器人运动学模型,利用多传感器采集环境中的障碍物信息与目标物的方位角,设计了具有避障功能的模糊控制算法。通过模糊控制器控... 针对移动机器人在未知环境中的不确定性,利用Matlab构建了多传感器仿真试验移动平台,在Simulink中搭建移动机器人运动学模型,利用多传感器采集环境中的障碍物信息与目标物的方位角,设计了具有避障功能的模糊控制算法。通过模糊控制器控制移动机器人的左右轮速度实现机器人的转弯以及直走,根据机器人实时的角度反馈信息不断修正机器人的位姿以精确避障。仿真实验验证了该方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 多传感器 模糊控制 避障
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移动机器人模糊控制方法研究 被引量:19
14
作者 李庆中 顾伟康 +1 位作者 叶秀清 项志宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期480-483,503,共5页
移动机器人的智能控制技术是基于机器视觉的移动机器人与智能车辆自主导航的关键技术之一。首先介绍了移动机器人的基本硬件组成,然后模仿人工预瞄驾驶行为,提出了移动机器人运动控制的模糊控制方法,并详细介绍了该控制器的结构组成和... 移动机器人的智能控制技术是基于机器视觉的移动机器人与智能车辆自主导航的关键技术之一。首先介绍了移动机器人的基本硬件组成,然后模仿人工预瞄驾驶行为,提出了移动机器人运动控制的模糊控制方法,并详细介绍了该控制器的结构组成和设计过程。实验表明:提出的模糊控制方法可保证移动机器人快速、准确地沿各种参考路径行走,且具有良好的鲁棒性。该控制方法也可用于智能车辆的自动导航控制。 展开更多
关键词 移动机器人 模糊控制 路径跟踪
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基于实际误差函数和隶属函数机器人避障算法 被引量:5
15
作者 张寒松 贾瑞清 王廷军 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2006年第4期588-591,共4页
介绍一种机器人在不确定环境下,通过探障传感器,在探测过程中采用一种模糊神经网络来躲避障碍物的方法。该模糊控制采用有明确意义的模糊隶属函数,由采用有明确物理意义误差评价函数的神经网络来实现,以避免模糊控制的死点从而完成避障... 介绍一种机器人在不确定环境下,通过探障传感器,在探测过程中采用一种模糊神经网络来躲避障碍物的方法。该模糊控制采用有明确意义的模糊隶属函数,由采用有明确物理意义误差评价函数的神经网络来实现,以避免模糊控制的死点从而完成避障路径规划。计算机仿真实验的结果验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 机器人 避障 模糊控制 隶属函数 神经网络 误差函数
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使用单目视觉的移动机器人导航方法 被引量:9
16
作者 李庆 郑力新 +2 位作者 潘书万 张裕坤 谢一首 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第4期223-227,共5页
机器视觉与机器人的结合是未来机器人行业发展的一大趋势。在移动机器人的避障导航方案中,使用传统的传感器存在诸多问题,且获取的信息有限。提出一种基于单目视觉的移动机器人导航算法,在算法应用中,如果使用镜头焦距已知的相机,则无... 机器视觉与机器人的结合是未来机器人行业发展的一大趋势。在移动机器人的避障导航方案中,使用传统的传感器存在诸多问题,且获取的信息有限。提出一种基于单目视觉的移动机器人导航算法,在算法应用中,如果使用镜头焦距已知的相机,则无需对相机标定。为降低光照对障碍物边缘检测的影响,将机器人拍摄的彩色图像转换到HSI空间。采用canny算法对转换后的分量分别进行边缘检测,并合成检测结果。通过阈值处理过滤合成边缘,去除弱边缘信息,提高检测准确度。采用形态学处理连接杂散边缘,通过区域生长得到非障碍区域,并由几何关系建立图像坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。利用结合隶属度函数的模糊逻辑得出机器人控制参数。实验结果表明,对图像颜色空间的转换降低了地面反光、阴影的影响,算法能有效排除地面条纹等的干扰并准确检测出障碍物边缘,而模糊逻辑决策方法提高了算法的鲁棒性和结果的可靠性。 展开更多
关键词 单目视觉 移动机器人 导航 避障 区域生长 模糊逻辑
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关节式移动机器人的越障运动 被引量:23
17
作者 徐正飞 杨汝清 王韬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1052-1055,共4页
以关节式移动机器人的越障运动学分析为基础,采用自底向上的控制策略,在控制底层实现了自主越障的反射控制。实验证明,在移动机器人越障控制中反射控制方式是可行和有效的。
关键词 关节式移动机器人 自主越障 反射控制 运动学分析
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模糊神经网络在移动机器人信息融合中的应用 被引量:9
18
作者 丁承君 张明路 段萍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期59-62,共4页
针对移动机器人所用的传感器,提出了一种用于多传感器信息融合的方法,将模糊逻辑和神经网络结合起来,构建了模糊神经网络,并建立了网络的计算模型.通过建立的模糊神经网络对移动机器人的多传感器信息进行融合,实现了移动机器人对动态环... 针对移动机器人所用的传感器,提出了一种用于多传感器信息融合的方法,将模糊逻辑和神经网络结合起来,构建了模糊神经网络,并建立了网络的计算模型.通过建立的模糊神经网络对移动机器人的多传感器信息进行融合,实现了移动机器人对动态环境中障碍和环境类型的实时识别以及无冲突运动.网络的训练和试验表明该方法在移动机器人躲避运动物体中是可行的. 展开更多
关键词 移动机器人 信息融合 模糊神经网络 模糊推理 学习算法
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基于动态行为控制的移动机器人自主避障 被引量:16
19
作者 徐璐 陈阳舟 居鹤华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第14期180-182,共3页
针对环境信息未知或部分未知的情况,提出动态行为控制方法使移动机器人自主避障。采用动态窗法表示结构空间,并分析环境信息,激发相应的行为进行避障,经过行为融合后得到可行的路径和速度值。其中趋向目标的行为采用模糊逻辑控制的方法... 针对环境信息未知或部分未知的情况,提出动态行为控制方法使移动机器人自主避障。采用动态窗法表示结构空间,并分析环境信息,激发相应的行为进行避障,经过行为融合后得到可行的路径和速度值。其中趋向目标的行为采用模糊逻辑控制的方法,避障行为采用VFH方法加以实现。在计算过程中考虑了动力学与运动学约束条件,使得动态行为控制方法更加可行。仿真结果论证了所提出的方法的实时性与有效性。 展开更多
关键词 行为控制 避障 运动规划 动态窗 移动机器人
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未知环境下基于模糊神经网络的机器人路径规划 被引量:8
20
作者 崔超 曲伟建 +1 位作者 吕丹 郑晓东 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期686-689,707,共5页
为提高移动机器人在未知环境下避障行为的成功率,通过对障碍物信息的输入,从控制输出数据中找出避障行为模式,生成相应的模糊逻辑控制规则,并把模糊控制算法引入到神经网络中,使得模糊控制器规则的在线精度和神经网络的学习速度均有较... 为提高移动机器人在未知环境下避障行为的成功率,通过对障碍物信息的输入,从控制输出数据中找出避障行为模式,生成相应的模糊逻辑控制规则,并把模糊控制算法引入到神经网络中,使得模糊控制器规则的在线精度和神经网络的学习速度均有较大的提高,使移动机器人具有较为迅速的反应能力,实现机器人连续、快速地避障并最终到达目标.系统仿真证明了模糊神经网络在移动机器人路径选择中的智能性. 展开更多
关键词 移动机器人 模糊神经网络 避障行为模式 路径规划
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