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以多数语义物体为主特征的语义地图重定位研究
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作者 蒋林 明祥宇 +4 位作者 汤勃 万乐 向贤宝 雷斌 郭宇飞 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期363-373,共11页
针对自适应蒙特卡罗定位算法在相似环境和长走廊环境及环境改变后定位不准的问题,本文提出一种以多数语义物体为主特征的语义地图重定位算法进行全局定位。该算法利用构建好的二维栅格语义地图提取语义物体的主特征,结合相机观测模型及... 针对自适应蒙特卡罗定位算法在相似环境和长走廊环境及环境改变后定位不准的问题,本文提出一种以多数语义物体为主特征的语义地图重定位算法进行全局定位。该算法利用构建好的二维栅格语义地图提取语义物体的主特征,结合相机观测模型及主语义物体与周围次语义物体信息表实现全局预定位。通过预定位的结果改进粒子权重更新方式,提高自适应蒙特卡罗定位算法的实时性。结果表明:本文算法在室内相似环境及环境改变后定位速率较自适应蒙特卡罗定位算法分别提升了68.75%和52.78%,在长走廊环境及环境改变后定位速率较自适应蒙特卡罗定位算法分别提升了65.96%和53.13%,通过实验验证了本文算法在粒子收敛速率、鲁棒性、实时性都有提升。 展开更多
关键词 语义地图 主特征 相机 信息表 全局预定位 粒子 自适应蒙特卡罗定位算法 定位速率
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基于改进深度Q网络的机器人持续监测路径规划 被引量:2
2
作者 王霄龙 陈洋 +1 位作者 胡棉 李旭东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1813-1823,共11页
持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容... 持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容易被恶意入侵者针对性地破坏。针对上述问题,提出一种基于改进深度Q网络(Deep Q Networks,DQN)的机器人监测路径规划算法。改进DQN的决策方法,使机器人获得一条监测频率高、安全性好(防止被智能入侵的能力)、非固定周期的监测路径。仿真实验结果表明:所提算法可以高效地覆盖所有待监测节点;与传统的DQN算法相比,该算法不会使监测陷入周期性的循环路径之中,增强了系统的抗入侵能力。 展开更多
关键词 持续监测 强化学习 路径规划 移动机器人
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一种基于模糊PID的立方体机器人控制系统 被引量:3
3
作者 张舰栋 章政 +2 位作者 黄卫华 李磊 陈阳 《高技术通讯》 CAS 2022年第2期193-199,共7页
针对以棱边为支点的立方体机器人坡面自平衡控制问题,提出了一种基于模糊PID的立方体机器人控制系统的设计方法。首先,基于自主设计的一种内部集成的动量轮立方体机器人,通过Lagrange方程建立了坡面上立方体机器人的动力学模型,证明了... 针对以棱边为支点的立方体机器人坡面自平衡控制问题,提出了一种基于模糊PID的立方体机器人控制系统的设计方法。首先,基于自主设计的一种内部集成的动量轮立方体机器人,通过Lagrange方程建立了坡面上立方体机器人的动力学模型,证明了在平衡点附近是一个不稳定系统且具有能控性和能观性。其次,设计了一种基于模糊PID的角速度-角度串级控制系统,实现了立方体机器人的坡面自平衡控制。最后,仿真和实测实验结果证明了本文所设计系统的有效性。 展开更多
关键词 立方体机器人 模糊PID 动力学建模 自平衡控制
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基于GA-BP神经网络的移动机器人UWB室内定位 被引量:19
4
作者 梁丰 熊凌 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第4期33-37,42,共6页
BP神经网络算法用于机器人超宽带(UWB)定位时,有较好的定位性能,但易陷入局部极值.为解决此问题采用遗传算法优化BP网络的随机权值及阈值.分别用BP神经网络和优化后的GA-BP神经网络对移动机器人进行定位实验,优化后的GA-BP神经网络能够... BP神经网络算法用于机器人超宽带(UWB)定位时,有较好的定位性能,但易陷入局部极值.为解决此问题采用遗传算法优化BP网络的随机权值及阈值.分别用BP神经网络和优化后的GA-BP神经网络对移动机器人进行定位实验,优化后的GA-BP神经网络能够克服BP神经网络易陷入局部极值的问题.在室内视距(LOS)和非视距(NLOS)环境下,优化后的方法平均定位误差分别下降了46%和24%;在同一概率条件下,LOS环境中GA-BP神经网络的定位误差比BP神经网络定位误差下降了约48%,NLOS环境中GA-BP神经网络的定位误差比BP神经网络定位误差下降了约20%. 展开更多
关键词 移动机器人 UWB定位 BP神经网络 遗传算法 室内定位
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基于墙角族语义尺寸链的绑架定位研究
5
作者 蒋林 李云飞 +3 位作者 雷斌 汤勃 刘奇 郭宇飞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2356-2368,共13页
针对目前原始自适应蒙特卡洛定位(Adaptive Monte Carlo Localization,AMCL)在相似环境下绑架检测容易出错且重定位极易失败等问题,提出基于墙角族语义尺寸链的改进AMCL算法.融合机器人多传感器信息和Gmapping算法构建二维栅格地图,基于... 针对目前原始自适应蒙特卡洛定位(Adaptive Monte Carlo Localization,AMCL)在相似环境下绑架检测容易出错且重定位极易失败等问题,提出基于墙角族语义尺寸链的改进AMCL算法.融合机器人多传感器信息和Gmapping算法构建二维栅格地图,基于Yolov5获取室内环境的目标检测框和类别信息,结合GrabCut算法和贝叶斯方法构建增量式语义映射地图;通过墙角的凸、凹和墙角相对于机器人的方位角对墙角进行分类,充分发掘语义映射地图中各墙角之间、墙角与室内物体之间的类别和位置关系,构建墙角族语义尺寸链和相应检索表;在定位过程中,基于墙角族语义尺寸链进行全局预定位,提出绑架检测机制进行绑架检测,在检测到绑架事件发生后,基于改进AMCL算法实现定位自恢复.最后,通过真实环境下的绑架实验验证了本文方法的有效性,实验表明,所提方法的全局定位准确率、全局定位速率、绑架检测准确率和绑架后定位准确率在相似环境下分别提升了42%、214%、88%和72%;在非相似环境下分别提升了44%、152%、12%和92%;在长走廊环境下分别提升了36%、426%、26%和68%. 展开更多
关键词 绑架检测 墙角族语义尺寸链 贝叶斯方法 全局预定位 定位自恢复
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基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的立方体机器人自平衡控制 被引量:2
6
作者 李磊 章政 +2 位作者 黄卫华 郭庆瑞 胡阳城 《高技术通讯》 CAS 2022年第8期866-874,共9页
立方体机器人具有非线性、多变量、强耦合和欠驱动结构不稳定等特性。针对坡面上以棱边为支点自平衡的立方体机器人的控制问题,设计了一种基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的立方体机器人自平衡控制系统。首先,基于区间Ⅱ型T-S模糊模型对立方体... 立方体机器人具有非线性、多变量、强耦合和欠驱动结构不稳定等特性。针对坡面上以棱边为支点自平衡的立方体机器人的控制问题,设计了一种基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的立方体机器人自平衡控制系统。首先,基于区间Ⅱ型T-S模糊模型对立方体机器人在坡面上以棱边为支点自平衡进行建模;然后,设计了基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的状态反馈控制器,并通过粗糙集对控制器的模糊规则进行约简;最后,实验验证了本文所设计立方体机器人坡面控制系统的可行性。通过实验结果对比可知,相比于传统比例积分微分(PID)控制系统,本文所设计的基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的控制系统能更好地处理立方体机器人系统的不精确性和外界扰动。 展开更多
关键词 立方体机器人 区间Ⅱ型T-S模糊模型 粗糙集 自平衡控制
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基于模型参考自适应的球形机器人运动控制 被引量:3
7
作者 余晨雨 章政 +2 位作者 郭庆瑞 张舰栋 金震 《高技术通讯》 CAS 2021年第12期1312-1319,共8页
针对球形机器人动力学模型不准确、参数不确定的问题,设计了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)方法的模型参考自适应控制(MRAC)算法。首先,搭建了基于全向轮驱动的球形机器人实验平台,并利用拉格朗日方程进行动力学建模。然后,为解决球形机... 针对球形机器人动力学模型不准确、参数不确定的问题,设计了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)方法的模型参考自适应控制(MRAC)算法。首先,搭建了基于全向轮驱动的球形机器人实验平台,并利用拉格朗日方程进行动力学建模。然后,为解决球形机器人运动过程中参数易受干扰的问题,采用MRAC进行运动控制,其中自适应控制率利用李雅普诺夫方法进行设计。最后,通过在线仿真和实测实验,结果表明MRAC具有良好的控制效果,在运动参数受到干扰时仍有较好的控制能力。 展开更多
关键词 球形机器人 动力学模型 模型参考自适应控制(MRAC) 李雅普诺夫方法
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露天矿台阶爆破参数优化模型与求解研究 被引量:1
8
作者 伍世虔 叶健 +1 位作者 孙继林 银开州 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第7期146-151,共6页
在保证露天矿台阶爆破质量的同时,如何快速优化爆破参数达到低钻爆成本是矿山开采面临的一个实际问题。提出了一种新的爆破参数优化方案,首先,结合现场爆破数据,利用最小二乘法得到修正后的Kuz-Ram预测模型;其次,建立了以钻爆成本最小... 在保证露天矿台阶爆破质量的同时,如何快速优化爆破参数达到低钻爆成本是矿山开采面临的一个实际问题。提出了一种新的爆破参数优化方案,首先,结合现场爆破数据,利用最小二乘法得到修正后的Kuz-Ram预测模型;其次,建立了以钻爆成本最小为目标,大块率、爆破方量和爆破参数(最小抵抗线、孔距等)合理取值等为约束的优化模型,并对优化模型进行了等价简化;最后,提出了自动判敛的快速差分进化算法以加速模型求解速度。数值仿真结果展示了优化方案的合理性及求解速度,现场试验结果进一步证明了优化方案的可行性和有效性,即优化后花岗岩爆区大块率减少至2.5%,理论成本降低约2%;赤铁矿爆区大块率减少至0.3%,理论成本降低约15%。 展开更多
关键词 矿山爆破 优化爆破参数 优化方案 差分进化算法 优化模型 Kuz-Ram 预测模型
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具有最小信息延迟的多无人机路径规划方法 被引量:1
9
作者 陈洋 钟树成 陈志环 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期521-530,共10页
在一些实时性要求高的监测任务中,为提升多无人机协同工作的效能,提出了具有最小信息延迟的多无人机路径规划方法。首先定义最大信息延迟描述监测信息的时效性,综合考虑了无人机能量、禁飞区等多种约束,以无人机信息延迟和飞行总距离为... 在一些实时性要求高的监测任务中,为提升多无人机协同工作的效能,提出了具有最小信息延迟的多无人机路径规划方法。首先定义最大信息延迟描述监测信息的时效性,综合考虑了无人机能量、禁飞区等多种约束,以无人机信息延迟和飞行总距离为优化目标,建立多无人机路径规划模型。然后,提出一种改进的多目标灰狼算法,引入交叉算子完成灰狼位置更新以增强其全局搜索能力,引入大规模邻域算法以提高其局部搜索能力。最后,利用概率路图算法对得到的飞行方案进行局部避障优化,从而得到最终的路径规划结果。仿真和实验结果表明,所提算法不仅可以得到很好的路径规划结果,而且对比NSGA-Ⅱ算法,本文算法得到的飞行路径总距离分别缩短了3.34%、5.09%,最大延迟时间降低了11.02%、15.66%,验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 信息延迟 改进多目标灰狼算法 路径规划 避障 概率路图算法
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基于改进滑模趋近律的振动基机械臂的有限时间轨迹跟踪控制 被引量:10
10
作者 郭宇飞 许盛悦 +2 位作者 李慧子 王志刚 郝志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期86-92,194,共8页
为解决一类振动基机械臂在基座振动影响下的快速轨迹跟踪问题,提出了一种基于改进趋近律的新型滑模控制方法。将基座振动的影响视为系统的不确定外界扰动项;采用拉格朗日法建立了系统的非线性不确定动力学模型;提出一种新型对数幂次滑... 为解决一类振动基机械臂在基座振动影响下的快速轨迹跟踪问题,提出了一种基于改进趋近律的新型滑模控制方法。将基座振动的影响视为系统的不确定外界扰动项;采用拉格朗日法建立了系统的非线性不确定动力学模型;提出一种新型对数幂次滑模趋近律,并结合一种快速终端滑模面,设计了系统的有限时间轨迹跟踪控制器;理论分析与硬件试验验证了所设计控制器的有效性。结果显示,该控制器有效抑制了基座振动的影响,在有限时间内实现了机械臂的精确轨迹跟踪。可见,该研究所提控制算法具有良好的有限时间控制特性及鲁棒性能。 展开更多
关键词 振动基机械臂 滑模控制 有限时间控制 趋近律
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基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法 被引量:7
11
作者 吴杰 吴怀宇 陈洋 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第9期905-913,共9页
针对指针式仪表人工读数劳动强度较大的问题,本文提出了一种基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法。该方法利用仪表的轮廓图像,结合常见的仪表盘刻度分布特性,提出轮廓分离法得到仪表盘刻度像素集,并采用最小二乘法拟合出表... 针对指针式仪表人工读数劳动强度较大的问题,本文提出了一种基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法。该方法利用仪表的轮廓图像,结合常见的仪表盘刻度分布特性,提出轮廓分离法得到仪表盘刻度像素集,并采用最小二乘法拟合出表盘圆。在此基础上,通过分析指针的像素特性,提出径向指针分割算法,实现了仪表盘内指针区域的提取。根据指针偏转角度、零刻度和量程精度进行自动读数。为了验证算法的有效性,设计多组测试实验,结果表明本方法在读数误差允许范围内,能够克服宽窄指针、拍摄距离和表盘背景等因素的干扰,具有较强的自适应能力。 展开更多
关键词 指针式仪表 轮廓分离 径向指针分割 表盘拟合 智能读数
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基于轴线偏转切片法的料滴体积测量方法 被引量:2
12
作者 邹光明 周世凡 +2 位作者 王兴东 刘源泂 刘怀广 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1526-1533,共8页
为了解决玻璃生产过程中因高效、高速和高温而不便于对玻璃料滴进行常规称质量的问题,提出一种用于测量料滴的体积和质量的非接触测量方法。搭建动态料滴的冷态模拟系统采集料滴图像,在B通道分量中阈值分割得到料滴与背景的二值图像。... 为了解决玻璃生产过程中因高效、高速和高温而不便于对玻璃料滴进行常规称质量的问题,提出一种用于测量料滴的体积和质量的非接触测量方法。搭建动态料滴的冷态模拟系统采集料滴图像,在B通道分量中阈值分割得到料滴与背景的二值图像。利用水平切片法计算料滴体积,分析料滴偏转角度对水平切片法计算精度的影响;根据边缘确定料滴的旋转对称轴,计算料滴偏转角度并自适应纠正偏转料滴,累加水平分割的各部分体积得到料滴体积和质量。研究结果表明:当料滴旋转轴发生偏转时,测量误差随着偏转角度增加而变大;对于不同料滴形状,利用轴线偏转切片法测量料滴体积的平均误差与标准差分别为0.96%和1.24。 展开更多
关键词 机器视觉 玻璃料滴 扫描投影 水平切片 偏转纠正
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加载语义似然估计的粒子滤波重定位 被引量:13
13
作者 蒋林 向超 +1 位作者 朱建阳 刘奇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期306-314,共9页
针对移动机器人全局重定位时易出现定位错误的问题,本文提出一种基于构建的语义地图,并加载语义似然估计的粒子滤波重定位的解决方法.利用激光雷达建立环境栅格地图,同时结合三维深度相机对物体的识别与定位信息,赋予栅格语义信息,得到... 针对移动机器人全局重定位时易出现定位错误的问题,本文提出一种基于构建的语义地图,并加载语义似然估计的粒子滤波重定位的解决方法.利用激光雷达建立环境栅格地图,同时结合三维深度相机对物体的识别与定位信息,赋予栅格语义信息,得到环境语义地图.在重定位过程中,通过粒子滤波方法同时进行栅格地图结构匹配与环境语义信息的匹配,以推算机器人在地图上的实际位置.通过实验证明所提出方法克服了现有粒子滤波方法仅利用环境结构信息进行匹配的不足,有效解决机器人全局重定位容易出错的问题,增强了重定位的鲁棒性,同时增强了重定位的收敛速度. 展开更多
关键词 全局重定位 语义地图 粒子滤波 语义似然
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二次区域划分的全覆盖路径规划 被引量:5
14
作者 蒋林 张燕飞 +2 位作者 马先重 朱建阳 雷斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1483-1490,共8页
针对现有全覆盖路径规划算法遍历重叠度高,会产生路径冗余,转弯次数多等问题,本文提出一种基于二次区域划分的全覆盖路径规划算法。首先判断所给环境地图中间是否存在占据的物体,采用算法切换机制对地图进行区域划分,得到子区域;然后利... 针对现有全覆盖路径规划算法遍历重叠度高,会产生路径冗余,转弯次数多等问题,本文提出一种基于二次区域划分的全覆盖路径规划算法。首先判断所给环境地图中间是否存在占据的物体,采用算法切换机制对地图进行区域划分,得到子区域;然后利用元胞自动机原理对子区域进行四边形网格划分,使子区域二次划分,定义元胞和相邻元胞集合模型,制定演化规则,得到子区域的覆盖路径,建立邻接路径,从而完成整个地图的规划路径。本文通过多组实验验证了所研究算法的可行性和实用性。 展开更多
关键词 全覆盖 路径规划 子区域 元胞 网格划分 演化规则 算法切换 占据物体
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基于射线模型的改进全局路径规划算法 被引量:3
15
作者 蒋林 方东君 +1 位作者 周和文 黄惠保 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期548-556,共9页
针对目前服务于移动机器人的全局路径规划算法存在拐点多、耗时长或递归计算复杂等问题,本文提出一种基于射线模型的改进全局路径搜索算法.利用形态学滤波处理障碍物栅格地图,并引入碰撞估值增加靠近障碍物的栅格的代价值,形成梯度代价... 针对目前服务于移动机器人的全局路径规划算法存在拐点多、耗时长或递归计算复杂等问题,本文提出一种基于射线模型的改进全局路径搜索算法.利用形态学滤波处理障碍物栅格地图,并引入碰撞估值增加靠近障碍物的栅格的代价值,形成梯度代价栅格地图.结合射线模型从起点向终点进行射线搜索,并在搜索过程中通过逆向优化算法优化路径.通过实验证明该全局路径规划算法比A*算法拥有更好的平滑性、灵活性、稳定性以及更短的路程,且搜索速度比A*快50%,移动机器人可以更安全、简洁的路径向目标点移动. 展开更多
关键词 全局路径规划 射线模型 逆向优化 移动机器人 改进A*算法
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基于分段PD控制的振动基弹药传输机械臂轨迹跟踪控制 被引量:11
16
作者 席宝成 郭宇飞 +1 位作者 王志刚 郝志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期283-292,共10页
针对一种新型带振动底座的弹药传输机械臂的轨迹跟踪控制问题,设计一种鲁棒控制器。阐明了弹药传输机械臂的工作原理以及三维模型,利用第二类拉格朗日方法建立了弹药传输机械臂动力学模型。在控制力范数有界的假设下,基于分段线性控制... 针对一种新型带振动底座的弹药传输机械臂的轨迹跟踪控制问题,设计一种鲁棒控制器。阐明了弹药传输机械臂的工作原理以及三维模型,利用第二类拉格朗日方法建立了弹药传输机械臂动力学模型。在控制力范数有界的假设下,基于分段线性控制算法以及计算力矩法,设计了反馈控制器。控制律表现为增益可变的比例微分控制,在动态过程中,控制器增益根据系统当时状态偏差以阶跃方式按设定规律作相应改变,当系统接近或达到终端状态时,控制器的增益趋于动态平衡状态。控制力输入总是满足给定的约束条件。采用龙格库塔法在MATLAB环境下进行数值仿真。结果表明,该控制器能很好地抑制基座的振动以及载荷不确定性带来的影响,满足自动装弹机的精确快速轨迹跟踪控制,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 弹药传输机械臂 振动基座 载荷不确定性 轨迹跟踪 计算力矩法 分段线性反馈控制
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基于优选学习泛化机制的机械臂运动规划方法 被引量:5
17
作者 张思伦 吴怀宇 +1 位作者 陈洋 梅壮 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第7期685-693,共9页
针对传统机械臂运动规划方法存在智能化低和适用性差的问题,本文研究了基于优选学习泛化机制的机械臂运动规划方法。根据动态运动基元(DMPS)、机械臂D-H模型和正逆运动学,设计了机械臂示教学习(LFD)运动规划系统。在此基础上依据DMPS的... 针对传统机械臂运动规划方法存在智能化低和适用性差的问题,本文研究了基于优选学习泛化机制的机械臂运动规划方法。根据动态运动基元(DMPS)、机械臂D-H模型和正逆运动学,设计了机械臂示教学习(LFD)运动规划系统。在此基础上依据DMPS的学习特性与样本空间的多样性,提出“方位-距离”筛选规则优选样本,并融入运动特征与障碍物的耦合因子实现避障规划。通过Matlab进行机械臂优选LFD系统建模并仿真分析其可行性与精确性,为了验证系统的适用性,设计并完成障碍物环境下的机械臂避障规划物理实验。本文提出的机械臂运动规划方法在一定程度上赋予了机械臂自主作业的能力,提升了其智能化水平。 展开更多
关键词 机械臂 示教学习(LFD) 动态运动基元(DMPS) 样本优选 避障规划
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基于地图预处理及改进A*算法的路径规划 被引量:23
18
作者 余文凯 章政 +1 位作者 付雪画 王昭伟 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第4期383-390,共8页
针对移动机器人路径规划中栅格地图建模及A*算法搜索效率问题,设计了一种基于地图分区预处理及改进A*算法的路径规划。首先,基于K-Means聚类算法对栅格地图进行分区并量化各局部区域的复杂度;然后,改进A*算法的评价函数和子节点选择方... 针对移动机器人路径规划中栅格地图建模及A*算法搜索效率问题,设计了一种基于地图分区预处理及改进A*算法的路径规划。首先,基于K-Means聚类算法对栅格地图进行分区并量化各局部区域的复杂度;然后,改进A*算法的评价函数和子节点选择方式并依据地图区域的复杂度生成有效的搜索空间;最后,改进Floyd算法对路径进行双向平滑度优化处理,并通过添加防碰撞安全距离系数,使路径与障碍物保持安全距离。实验仿真结果表明,本文所设计的算法可提高A*算法的搜索效率和灵活性,增加路径的平滑度和安全性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 A*算法 K-MEANS聚类算法 FLOYD算法
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基于多方向Gabor特征图协同表示的鲁棒人脸识别 被引量:8
19
作者 张培 徐望明 +1 位作者 伍世虔 靳晓缘 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期377-384,共8页
为提高基于稀疏表示分类(SRC)算法在可变光照、姿态和表情下的人脸识别性能,提出一种基于多方向Gabor特征图(MGFM)和协同表示分类(CRC)的鲁棒人脸识别方法。首先,对人脸图像进行多方向多尺度Gabor变换,并融合同一方向不同尺度的Gabor特... 为提高基于稀疏表示分类(SRC)算法在可变光照、姿态和表情下的人脸识别性能,提出一种基于多方向Gabor特征图(MGFM)和协同表示分类(CRC)的鲁棒人脸识别方法。首先,对人脸图像进行多方向多尺度Gabor变换,并融合同一方向不同尺度的Gabor特征;其次,在每个方向的融合特征图上提取Gist特征。在进行人脸识别时,可采取2种方法:1)将人脸图像所有方向的Gist特征直接串联或自适应加权后串联构成人脸全局特征向量,并使用协同表示分类器得到识别结果;2)对人脸图像每个方向的Gist特征向量分别使用协同表示分类器进行预分类,预分类时使用自适应K近邻策略确定候选类并进行评分,取总得分最高的类作为识别结果。最后,在ORL,Extended Yale B和AR等人脸数据库上开展人脸识别实验,由提出的方法分别取得99.8%,100%和99.7%的识别准确率和较快的执行速度。研究结果表明:本文方法利用多方向Gabor特征图(MGFM)建立人脸图像的特征表示能有效描述人脸局部信息,利用自适应K近邻策略改进协同表示分类算法能取得较高的识别准确率和执行效率。 展开更多
关键词 人脸识别 协同表示 多方向Gabor特征图 自适应K近邻
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基于动态权值共轭梯度的自适应互补滤波姿态估计算法 被引量:4
20
作者 付雷 章政 余义 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第10期977-984,共8页
针对低成本微机电系统(MEMS)惯性测量器件易发散,单一的姿态估计算法存在精度低、抗干扰性弱等问题,提出了一种动态权值共轭梯度法与自适应互补滤波融合的姿态估计算法。该算法在共轭梯度算法中加入动态权值,根据载体运动加速度大小对... 针对低成本微机电系统(MEMS)惯性测量器件易发散,单一的姿态估计算法存在精度低、抗干扰性弱等问题,提出了一种动态权值共轭梯度法与自适应互补滤波融合的姿态估计算法。该算法在共轭梯度算法中加入动态权值,根据载体运动加速度大小对权值进行动态调整,消除运动加速度对姿态估计的不利影响;将加速度计的输出采用动态权值共轭梯度法估计出姿态四元数,并将其与陀螺仪的输出通过自适应互补滤波算法融合以减小惯性测量单元(IMU)的漂移和噪声干扰,提高微型四旋翼飞行器姿态估计的跟踪精度。为了验证所设计算法的可行性和有效性,搭建了基于STM32单片机的四旋翼飞行器实验平台,实验结果表明该算法提高了姿态估计的跟踪精度以及非重力运动加速度干扰下的抗干扰能力。 展开更多
关键词 姿态估计 共轭梯度法 互补滤波 四旋翼飞行器 微机电系统(MEMS)
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