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一种新型的自适应蚁群聚类算法

上海交通大学学报 2009年第6期43卷 906-909,913页

作者：张蕾曹其新李杰上海交通大学机器人研究所上海200240 辛辛那提大学NSF I/UCR中心辛辛那提OH45221

提出了一种新型的自适应蚂蚁聚类算法.该算法将每个待聚类模式看作一只蚂蚁,采用蚂蚁移动模型实现模式的聚类.为了改善蚂蚁移动的随机性,提高运行效率,提出了一种局部最近邻运动原则来指导蚂蚁的移动;并且提出了一种自适应调整蚂蚁移动... 详细信息

提出了一种新型的自适应蚂蚁聚类算法.该算法将每个待聚类模式看作一只蚂蚁,采用蚂蚁移动模型实现模式的聚类.为了改善蚂蚁移动的随机性,提高运行效率,提出了一种局部最近邻运动原则来指导蚂蚁的移动;并且提出了一种自适应调整蚂蚁移动阈值的方法以简化参数的选取.通过数据的聚类对该算法和已有算法进行了比较.结果表明,该算法具有运行效率高、参数选取简单及自适应性等优点.

关键词：群体智能聚类蚁群算法

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基于短期预测的追捕方法

上海交通大学学报 2006年第7期40卷 1069-1073,1078页

作者：罗真曹其新上海交通大学机器人研究所上海200030

针对具有安全区的追捕逃避问题,抛开参与人是否理性的假设,提出了一种基于短期预测的追捕方法.由参与人短期内状态空间有限和伪蒙特卡罗方法原理阐述了进行短期预测的可行性.追捕方法的流程为:追捕方先根据物理条件限制预测双方的短期状... 详细信息

针对具有安全区的追捕逃避问题,抛开参与人是否理性的假设,提出了一种基于短期预测的追捕方法.由参与人短期内状态空间有限和伪蒙特卡罗方法原理阐述了进行短期预测的可行性.追捕方法的流程为:追捕方先根据物理条件限制预测双方的短期状态;根据反映对抗态势的特征计算出对手处于某状态时自身某状态的收益,并由此进一步获得针对同时刻对手各个状态的自身某状态的综合收益;估算出自身各个预测状态的综合收益后,选取某个状态作为短期目标,执行能到达该状态的行为.结合足球机器人一对一对抗的实践进行了仿真,结果表明该方法有效.介绍了在自主式足球机器人上应用基于短期预测的追捕方法的初步实验,证实该方法具有一定的实际应用价值.

关键词：追捕-逃避短期预测收益函数伪蒙特卡罗

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一种基于短期预测的追捕方法的分析与仿真

高技术通讯 2006年第9期16卷 909-914页

作者：罗真曹其新上海交通大学机器人研究所上海200030

针对具有安全区的追捕-逃避问题,提出了一种基于短期预测的追捕方法,其算法流程为：追捕方先根据物理条件限制,预测双方可能的短期未来状态,然后评估自身在各种未来状态下的收益,获得一棵决策树,最后根据决策树决定并执行某种行为.讨论... 详细信息

针对具有安全区的追捕-逃避问题,提出了一种基于短期预测的追捕方法,其算法流程为：追捕方先根据物理条件限制,预测双方可能的短期未来状态,然后评估自身在各种未来状态下的收益,获得一棵决策树,最后根据决策树决定并执行某种行为.讨论了如何确定合理预测时间长度和预测步数等问题,分析表明,预测时间并非越长越好.结合自主式足球机器人一对一对抗的研究实践,进行了仿真实验,仿真结果验证了相关理论分析.

关键词：追捕-逃避短期预测收益函数伪蒙特卡罗方法

基于视觉和里程计信息融合的移动机器人自定位

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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机器人 2006年第3期28卷 344-349页

作者：罗真曹其新上海交通大学机器人研究所上海200030

受鸽子定向启发,将装备有全维视觉和里程计等传感器的自主移动机器人的自定位分为两种模式:全维视觉定位模式和里程计定位模式.机器人依据一定准则选择具体的主导定位模式:先试视觉定位,若视觉定位不可得或获得的视觉定位不可靠,则采用... 详细信息

受鸽子定向启发,将装备有全维视觉和里程计等传感器的自主移动机器人的自定位分为两种模式:全维视觉定位模式和里程计定位模式.机器人依据一定准则选择具体的主导定位模式:先试视觉定位,若视觉定位不可得或获得的视觉定位不可靠,则采用里程计定位.针对标记物信息失真问题,应用初步视觉定位结果反推标记物理论值,然后通过比较从原始图像中分离出的可能的标记物信息和反推出来的标记物信息理论值,滤除不可靠的视觉定位.针对运动过程中的机器人自定位,分析了影响定位准确性的信息时间延迟因素.

关键词：自定位移动机器人全维视觉里程计

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白点定位图像处理算法

中国矿业大学学报 2008年第6期37卷 830-833,847页

作者：吴晓曹其新上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 蒲田学院福建蒲田321100

为了解决全自主足球机器人自定位难题,采用白点定位图像处理算法求解足球场地白线边缘中点作为自定位特征点.通过沿预定义一维扫描线的彩色滤波、求最大梯度点和亚像素分解求中点等3个步骤,求解出若干定位白点,为机器人自定位做准备.结... 详细信息

为了解决全自主足球机器人自定位难题,采用白点定位图像处理算法求解足球场地白线边缘中点作为自定位特征点.通过沿预定义一维扫描线的彩色滤波、求最大梯度点和亚像素分解求中点等3个步骤,求解出若干定位白点,为机器人自定位做准备.结果表明:白点定位图像处理算法,定位精度最大误差为1.2mm,程序运行平均时间为15ms,定位过程抗干扰能力强,完全能够满足足球机器人自定位准确性、实时性和鲁棒性的要求.

关键词：白点定位图像处理亚像素机器人

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基于模糊彩色聚类方法的西红柿缺陷分割研究

农业工程学报 2003年第3期19卷 133-136页

作者：朱伟华曹其新上海交通大学上海200030

缺陷的检测一直是应用计算机视觉技术进行水果自动分级的难点。在 HSL颜色模型的基础上 ,提出了基于模糊颜色聚类的缺陷分割方法。将 RGB颜色模型转化为 HSL 颜色模型 ;用三角隶属度函数定义 H、S、L 模糊集 ,进而构成模糊颜色集 ;在模... 详细信息

缺陷的检测一直是应用计算机视觉技术进行水果自动分级的难点。在 HSL颜色模型的基础上 ,提出了基于模糊颜色聚类的缺陷分割方法。将 RGB颜色模型转化为 HSL 颜色模型 ;用三角隶属度函数定义 H、S、L 模糊集 ,进而构成模糊颜色集 ;在模糊颜色的基础上 ,定义模糊颜色相似度测度 ,分析两种模糊颜色的形似性。将该分割方法应用于西红柿的缺陷分割 ,试验表明 :准确率达 96%。

关键词：计算机视觉模糊颜色西红柿缺陷分割检测

基于视点特征直方图的激光点云模型的位姿估计

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光电子．激光 2013年第7期24卷 1357-1362页

作者：张彪曹其新焦瑶上海交通大学机器人研究所上海200240

提出一种基于视点特征直方图的点云模型位姿估计算法。首先在目标物体周围采集三维点云,拼接后获得物体的完整点云模型;然后对点云模型计算其视点特征直方图,构建特征数据库;对待估计点云同样计算其特征直方图,使用KNN算法在数据库中搜... 详细信息

提出一种基于视点特征直方图的点云模型位姿估计算法。首先在目标物体周围采集三维点云,拼接后获得物体的完整点云模型;然后对点云模型计算其视点特征直方图,构建特征数据库;对待估计点云同样计算其特征直方图,使用KNN算法在数据库中搜索与之最接近的位姿作为初始位姿估计值;最后使用迭代最近点(ICP)算法将待估计点云精确配准到模型点云,从而获得坐标系之间的相对位姿。实验表明,这种方法对于物体位姿识别有很强的稳健性,能很好实现目标物体的三维位姿计算。

关键词：信号处理位姿估计视点特征直方图激光测距仪(LRF) 三维点云

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弹性扭转约束下矩形薄壁悬臂梁屈曲分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 445-447 472,472页

作者：王鹏飞曹其新上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对远距离维护机器人关键结构件(矩形截面薄壁梁)轻量化、薄壁化设计后发生的屈曲问题,为避免薄壁结构件发生失稳现象,提出了基于瑞利-里兹能量变分法建立屈曲应力计算模型,以及基于弹性薄板理论构件容纳屈曲半波数、矩形几何尺寸和边... 详细信息

针对远距离维护机器人关键结构件(矩形截面薄壁梁)轻量化、薄壁化设计后发生的屈曲问题,为避免薄壁结构件发生失稳现象,提出了基于瑞利-里兹能量变分法建立屈曲应力计算模型,以及基于弹性薄板理论构件容纳屈曲半波数、矩形几何尺寸和边界扭矩约束刚度等因素的数学模型的融合方法.将矩形薄壁梁简化为四个非载荷端承受弹性扭转约束的薄壁矩形板件,为矩形梁屈曲分析提供了一种实用方法.运用有限元方法对矩形薄板组成的悬臂梁进行仿真分析,所得结果与理论计算值具有一致性,验证了方法的正确性.

关键词：矩形薄壁梁弹性屈曲变分法临界载荷有限元法

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基于LMDP的机器人任务规划建模

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 58-61页

作者：王雯珊曹其新上海交通大学机器人研究所上海200240

针对经典规划模型和马尔可夫决策过程(MDP)模型的不足,提出了一种轻量马尔可夫决策过程(LMDP)模型.此模型在MDP模型上作了简化,使其既能描述实际任务中不确定性的特点,又有效降低了状态转移的分支系数,从而适用于大规模的问题.另外,利... 详细信息

针对经典规划模型和马尔可夫决策过程(MDP)模型的不足,提出了一种轻量马尔可夫决策过程(LMDP)模型.此模型在MDP模型上作了简化,使其既能描述实际任务中不确定性的特点,又有效降低了状态转移的分支系数,从而适用于大规模的问题.另外,利用经典规划领域的启发函数对LMDP问题进行初始化,能够大大加快收敛速度.最后以机器人酒吧任务为例,将此模型与基于MDP模型的Prost规划器在不同问题规模下进行对比,实验结果表明此模型能有效加快求解速度,并能够更好地适应大规模实际环境.

关键词：机器人任务规划建模马尔可夫决策过程不确定性