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题名基于改进多目标自适应遗传算法的机器人路径规划
被引量：11
- 1
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作者
张铮
柯子鹏
周嘉政
钱勤建
胡新宇
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机构
湖北工业大学机械工程学院
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出处
《西安理工大学学报》
CAS
北大核心
2023年第1期69-78,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61976083)。
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文摘
针对传统遗传算法收敛速度较慢、早熟,混合遗传算法复杂、耗时等不足,提出一种改进多目标自适应遗传算法。在初始化操作中,提出一种限制性均匀随机搜索算法结合中值插入算法初始化种群,通过均匀节点库随机生成节点,结合限制性步长控制节点搜索范围,并建立限制性步长与产生初始种群长度的先验模型。改进了自适应交叉变异操作,通过平衡阈值缩小其计算复杂度。利用自适应进化操作进化判断,同时缩短种群进化停滞过程,结合贪心算法防止种群出现倒退现象。最后,采用删除操作,平滑最优路径。通过与传统遗传算法(GA)、蚁群遗传算法(ACO-GA)、麻雀搜索算法(SSA)对比实验,仿真结果表明,改进的自适应遗传算法效率高,以更少次数收敛,具有更好的迭代稳定性,同时降低了机器人能耗。
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关键词
平衡阈值
限制性均匀随机搜索
遗传算法
自适应进化
删除操作
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Keywords
balanced threshold
restricted uniform random search
genetic algorithm
adaptive evolution
delete operation
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名改进人工势场算法的路径规划
被引量：3
- 2
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作者
张铮
薛波
柯子鹏
金子博
邱达河
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机构
湖北工业大学机械工程学院
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出处
《西安理工大学学报》
CAS
北大核心
2024年第1期27-35,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52003078)。
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文摘
人工势场法是一种适用于局部路径规划的算法,针对人工势场法存在的目标不可达、局部极小值等固有缺陷,提出了一种改进后的人工势场法。首先针对目标不可达问题,将引力影响因子添加到斥力场的生成中,改进斥力场函数,从而避免引力与斥力合力为零的情况。针对局部极小值问题,通过设立虚拟目标点来引入额外外力,打破机器人的平衡问题。通过与其他算法的对比实验,仿真结果显示,改进人工势场法规划的路径长度和消耗时间都更短,稳定性更强。
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关键词
人工势场
路径规划
势场函数
虚拟目标点
移动机器人
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Keywords
artificial potential field
path planning
potential field function
virtual target point
mobile robot
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于机器学习的芒果缺陷度腐烂度预测模型
被引量：3
- 3
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作者
张铮
周嘉政
柯子鹏
钱勤建
胡新宇
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机构
湖北工业大学机械工程学院
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出处
《西安理工大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期151-157,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61976083)。
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文摘
针对芒果内部腐烂程度难以预测的问题,提出一种在MATLAB中利用机器学习建立芒果缺陷度腐烂度预测模型的方法。首先,采集芒果缺陷图像,并进行滤波去噪平滑噪声。然后,利用迭代阈值分割和形态学运算,提取芒果果皮、果肉、表面缺陷和果肉腐烂图像。最后,提取芒果表面特征,并定义果皮缺陷度及果肉腐烂度,运用BP神经网络进行数据拟合,建立缺陷度腐烂度预测模型。实验结果表明本文建立的预测模型对芒果腐烂度的预测平均准确率达到88.3%。
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关键词
芒果
机器学习
缺陷度腐烂度预测模型
机器视觉
BP神经网络
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Keywords
mango
machine learning
defect degree-rot degree prediction model
machine vision
BP neural network
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分类号
TP181
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名基于改进Fast-SCNN的裂缝图像实时分割算法
被引量：1
- 4
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作者
张铮
钱勤建
周嘉政
柯子鹏
胡新宇
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机构
湖北工业大学机械工程学院
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出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2023年第3期539-547,共9页
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基金
国家自然科学基金(61976083)。
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文摘
裂缝检测是一项关键工程任务,针对现有的主流裂缝语义分割模型参数量大、计算量高、实时性弱等问题,提出一种基于Fast-SCNN(fast segmentation convolution neural network)改进的裂缝图像实时分割算法。首先,该算法在Fast-SCNN基础上优化了空间金字塔池化模块SPP(spatial pyramid pooling)存在像素位置信息丢失以及计算量大的不足,提出了一种轻量级的特征金字塔注意力模块;其次,改进了上采样的方式,充分考虑像素之间的关系,提出了一种轻量级的位置自注意力模块用于上采样,以此来提升检测精度;最后,双分支的各自输出通过注意力门突显裂缝相关区域和抑制无关背景。所提算法能够为模型提供更为精确的像素级别的注意力,更加有效识别细小裂缝和提升复杂背景裂缝分割的鲁棒性。实验结果表明:与现有的主流模型和其他轻量级模型相比,该算法进一步平衡了分割精度与检测速度,在裂缝数据集上达到80.31%的平均交并比,F1 score为76.74%,参数量为1.20 M,计算量不足1 G,推理速度达到151 f/s,对裂缝图像实时分割检测任务具有较高的应用价值。
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关键词
裂缝检测
语义分割
Fast-SCNN
实时分割
注意力机制
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Keywords
crack detection
semantic segmentation
Fast-SCNN
real-time segmentation
attention mechanism
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分类号
TN206
[电子电信—物理电子学]
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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