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移动机器人避障运动研究

系统仿真学报 2024年第1期36卷 1-26页

作者：唐昀超祁少军朱立学卓献荣张芸齐孟繁东莞理工学院广东东莞523419 仲恺农业工程学院广东广州510650

随着人工智能技术的飞速进展,移动机器人在工业、航天及农业等领域的作用逐渐凸显,其自主避障能力直接关系到在不同环境中作业的安全性与效率,而路径规划作为避障的核心技术之一,在决定避障性能方面起着至关重要的作用。对移动机器人路... 详细信息

随着人工智能技术的飞速进展,移动机器人在工业、航天及农业等领域的作用逐渐凸显,其自主避障能力直接关系到在不同环境中作业的安全性与效率,而路径规划作为避障的核心技术之一,在决定避障性能方面起着至关重要的作用。对移动机器人路径规划技术进行了综述。基于作业需求将算法分为全局规划和局部避障两类。详述了以采样、图搜索和仿生学为基础的全局规划方法,分析了其收敛速度、内存需求及计算效率,并探讨了其改进策略。对局部避障算法进行了探讨,概述了其原理与特点,并明确其最佳应用场景。对当前的自主避障技术进行了总结,强调了传统算法的智能化程度仍需提升,以及集成不同的算法以提高规划性能将是未来的发展大势。

关键词：移动机器人避障运动全局路径规划局部避障算法

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拱泥机器人避障运动过程数学模型研究

林业机械与木工设备 2004年第2期32卷 29-32页

作者：张岚任福君孟庆鑫牛国玲佳木斯大学哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨理工大学佳木斯大学黑龙江佳木斯154007 哈尔滨工程大学

概述了拱泥机器人主要组成及工作原理。在无障碍运动过程分析的基础上,分析了拱泥机器人避障运动过程的基本规律,建立了避障运动过程的数学模型,可用于避障运动过程计算机仿真研究的仿真模型,也可以作为实际工作中路径规划的重要依据。

关键词：拱泥机器人避障运动数学模型工作原理路径规划

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非结构环境下机械臂避障运动规划

机械工程与自动化 2021年第3期 148-150,155页

作者：梁元张禹沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

针对传统机器人在非结构环境下的安全问题以及运动规划问题,提出了一种基于ROS环境的机械臂避障方法。利用SoildWorks创建机械臂简要模型,使用sw2urdf插件导出URDF模型文件,创建Xacro文件,并在其中添加RGBD相机,然后配置Moveit和Gazebo... 详细信息

针对传统机器人在非结构环境下的安全问题以及运动规划问题,提出了一种基于ROS环境的机械臂避障方法。利用SoildWorks创建机械臂简要模型,使用sw2urdf插件导出URDF模型文件,创建Xacro文件,并在其中添加RGBD相机,然后配置Moveit和Gazebo联合控制系统,在Gazebo中利用相机识别障碍物并传到Rviz,通过点云数据构造OctoMap空间概率地图,最后使用RRT*(RRTstar)算法实现机械臂在障碍物下的实时避障。

关键词：机械臂非结构环境避障运动

一种主动变径管道检测机器人的设计与样机验证

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复旦学报（自然科学版） 2023年第5期62卷 627-636页

作者：马威战张丹刘健田春旭夏志豪复旦大学工程与应用技术研究院智能机器人研究院上海200433

为提高工作效率并节省人力物力,机器人被广泛应用于管道检测任务。本研究基于管道检测机器人需要躲避障碍物和适应不同管径的需求,设计了一种新型空间二自由度支链结构,并建立了支链末端中点的运动学模型。通过协同控制3条支链,可重构... 详细信息

为提高工作效率并节省人力物力,机器人被广泛应用于管道检测任务。本研究基于管道检测机器人需要躲避障碍物和适应不同管径的需求,设计了一种新型空间二自由度支链结构,并建立了支链末端中点的运动学模型。通过协同控制3条支链,可重构管道检测机器人的机械结构,从而可实现适应不同内径的管道和通过存在障碍物管道的功能。同时,本研究建立了机器人弯管转向的轨迹模型并求出了机器人弯管转向的运动规律。最后研究了管道检测机器人的避障方式并分析了机器人的避障能力。还使用ADAMS软件对避障运动进行了仿真,并基于仿真结果比较了两种避障方式。仿真结果表明:这两种避障方式都可实现避障的功能,但在避障过程中机器人的稳定性稍有不同。本研究使用3D打印技术制备了管道检测机器人样机,并对该样机的弯管转向功能、避障能力和在竖直管道中攀爬的功能进行了实验验证。实验结果表明:该机器人具备一定的避障功能,还能够成功地通过弯管并且能够攀爬竖直的管道。

关键词：管道检测机器人主动变径转向运动避障运动 ADAMS仿真

基于局部环境形状特征识别的移动机器人避障方法

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信息与控制 2015年第1期44卷 91-98页

作者：王蛟龙周洁高慧秦娜马磊西南交通大学电气工程学院四川成都610031

针对传感器数据分析中代数模型方法存在的简化、丢失环境细节信息的问题,提出了一种用于移动机器人避障多次膨胀分析的激光雷达数据分析方法.该方法通过对激光测距数据进行多次不同程度的障碍边界膨胀,分析各膨胀图特征参数并提取局部... 详细信息

针对传感器数据分析中代数模型方法存在的简化、丢失环境细节信息的问题,提出了一种用于移动机器人避障多次膨胀分析的激光雷达数据分析方法.该方法通过对激光测距数据进行多次不同程度的障碍边界膨胀,分析各膨胀图特征参数并提取局部环境形状特征,强化机器人局部环境认知及避障控制能力;膨胀系数组合在线选取和切换的灵活性特点使机器人可适应不同形状、尺寸的环境;机器人运动控制中引入环境形状特征参与机器人运动决策,增加了避碰控制以确保机器人在狭小环境下的安全.仿真对比验证了该方法在不同形状环境下的运动规划能力;实物实验验证了该方法可克服电机控制信号精度低、响应延时及胶轮打滑等不利因素影响,具有实际可行性.

关键词：多次膨胀分析环境形状特征避障运动移动机器人

基于Mirosot平台改进遗传算法避障策略

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中北大学学报（自然科学版） 2019年第1期40卷 70-73,78页

作者：孙绍华王魁生张恬恬西安石油大学计算机学院陕西西安710065

基于Mirosot机器人平台,考虑机器人自身构造对带球避障的影响,造成实际应用中机器人带球避障效果不佳的问题,首先对机器人构造进行剖析计算,提出机器人旋转限制角度δ;其次,改进遗传算法中的适应值函数,提出机器人带球避障路径规划情况... 详细信息

基于Mirosot机器人平台,考虑机器人自身构造对带球避障的影响,造成实际应用中机器人带球避障效果不佳的问题,首先对机器人构造进行剖析计算,提出机器人旋转限制角度δ;其次,改进遗传算法中的适应值函数,提出机器人带球避障路径规划情况下的适应值因子wk;最终,设计实验验证算法的可行性和有效性.实验分别设计静态和动态两种情况下的机器人避障,结果表明改进后的遗传算法有效降低了机器人带球避障时的丢球率,提高了机器人路径规划中带球避障的效率.

关键词： Mirosot 避障运动路径规划机器人足球遗传算法

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Mirosot机器人带球避障研究

软件导刊 2018年第4期17卷 16-18页

作者：孙绍华王魁生雷娜西安石油大学计算机学院陕西西安710065

Mirosot机器人避障路径规划在不考虑球体运动的情况下,大多采用蚁群算法、神经网络算法以及策略配合等方法。Mirosot机器人在带球避障过程中应同时考虑球体受力和初始角度两个限制条件。在考虑球体运动的情况下,采用物理运动学受力分析... 详细信息

Mirosot机器人避障路径规划在不考虑球体运动的情况下,大多采用蚁群算法、神经网络算法以及策略配合等方法。Mirosot机器人在带球避障过程中应同时考虑球体受力和初始角度两个限制条件。在考虑球体运动的情况下,采用物理运动学受力分析方法建立球体受力运动路径轨迹方程,以解决机器人带球避障路径规划问题。

关键词： Mirosot 避障运动路径规划机器人足球

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基于视觉跟踪的移动机器人路径规划研究

信息技术与信息化 2023年第12期 89-92页

作者：侯远韶河南工业贸易职业学院机电工程学院河南郑州450011

针对复杂环境下含有外部干扰的移动机器人系统,进行路径规划和避障时算法移植性差收敛速度慢、控制系统开放性低容易陷入局部最优,提出一种不依赖滤波器函数和专用通信协议,能够同时满足时效性和精准度的路径规划算法。设计的路径规划... 详细信息

针对复杂环境下含有外部干扰的移动机器人系统,进行路径规划和避障时算法移植性差收敛速度慢、控制系统开放性低容易陷入局部最优,提出一种不依赖滤波器函数和专用通信协议,能够同时满足时效性和精准度的路径规划算法。设计的路径规划算法将机器人运动控制与视觉控制集成一起,随着机器人的运动计算角位移和目标距离,通过以太网进行数据传输,利用相似度不断关联目标路径,最终快速准确地定位目标动态实现路径规划和避障。与传统路径规划算法相比,所提出的模型简单,无需进行复杂的机器人运动学分析,同时在集成系统中引入预设性能评价函数,合理利用系统资源保证了系统的安全性和稳定性。通过李雅普诺夫第二方法稳定性分析,验证算法的稳定性和有效性。

关键词：视觉跟踪移动机器人路径规划目标定位避障运动