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水稻收获作业视觉导航路径提取方法 被引量：37
1
作者 关卓怀 陈科尹 +2 位作者 丁幼春 吴崇友 廖庆喜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期19-28,共10页
针对水稻收获视觉导航中的路径规划问题,提出一种水稻收获作业视觉导航路径提取方法。通过相机标定获取畸变参数矫正原始图像,并进行高斯滤波,采用基于2R-G-B超红特征模型的综合阈值法进行图像二值化分割,并对二值图像进行形态学的开-... 针对水稻收获视觉导航中的路径规划问题,提出一种水稻收获作业视觉导航路径提取方法。通过相机标定获取畸变参数矫正原始图像,并进行高斯滤波,采用基于2R-G-B超红特征模型的综合阈值法进行图像二值化分割,并对二值图像进行形态学的开-闭运算,抑制噪声干扰,根据图像灰度垂直投影值动态设定感兴趣区域,水平扫描获取作物线拟合关键点,最后采用多段三次B样条曲线拟合法提取水稻待收获区域边界线。室内试验表明,采用本文所提出的图像处理方法提取的图像中距离信息平均误差为9. 9 mm、偏差率为2. 0%,角度信息平均误差为0. 77°、误差率2. 7%。在顺光、逆光、强光、弱光4种光线环境下,对中粳798和临稻20两种作物进行了收获路径提取田间试验,以像素误差、距离误差、相对误差和标准差为评价指标,对比了不同光线下的路径提取结果,试验结果表明,对于中粳798的收获图像,4种光线环境下15个关键点的平均像素误差为28. 7像素,平均距离误差39. 7 mm,平均相对误差2. 7%;强光环境平均像素误差最小,为26. 2像素;弱光环境平均距离误差最小,为23. 9 mm;强光环境平均相对误差最小,为2. 0%;顺光环境稳定性最好,标准差为6. 8像素。对于临稻20的收获图像,4种光线环境下15个关键点的平均像素误差36. 5像素,平均距离误差45. 0 mm,平均相对误差2. 8%,在逆光环境下的平均像素误差、平均距离误差和平均相对误差均最小,分别为29. 5像素、36. 9 mm和2. 3%,稳定性也最好,标准差为10. 8像素。单帧图像平均处理时间38 ms。本研究可为田间作物线检测和收获作业的自动导航提供参考。 展开更多
关键词 水稻 收获 导航路径 机器视觉 动态ROI 三次b样条曲线
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基于改进RRT路径规划算法 被引量：29
2
作者 李金良 舒翰儒 +1 位作者 刘德建 徐磊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第2期22-24,29,共4页
针对基本RRT算法路径规划特点:树的扩展具有随机性,路径中存在冗余的节点,规划出的路径拐角多。因此,提出一种改进的RRT算法。改进后的算法首先采用目标偏向策略,以一定的概率P把目标点作为采样点进行随机树扩展,提高随机树向目标点的... 针对基本RRT算法路径规划特点:树的扩展具有随机性,路径中存在冗余的节点,规划出的路径拐角多。因此,提出一种改进的RRT算法。改进后的算法首先采用目标偏向策略,以一定的概率P把目标点作为采样点进行随机树扩展,提高随机树向目标点的扩展的概率;其次,改变度量函数,添加了角度约束,减少了路径规划中搜索的范围,以减少搜索时间;最后,通过贪心算法对路径进行简化,并对简化后的节点采用三次B样条曲线进行优化。结果证明改进后的RRT算法搜索时间更少,搜索路径更短,平滑性更高。 展开更多
关键词 RRT算法 路径规划 目标偏向策略 三次b样条曲线
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基于改进RRT算法的移动机械臂路径规划 被引量：16
3
作者 张建冬 王东 +2 位作者 马立东 郭鑫 刘洪伟 《电子测量技术》 北大核心 2021年第23期48-53,共6页
针对传统RRT算法在复杂环境下的移动机械臂避障规划中效率较低,不能满足当前工作需求问题,提出了一种改进RRT避障路径算法。通过引入障碍物因子,减少了采样次数;通过对新节点生成方式进行约束,使其生长方向始终朝向目标点,加快了搜索速... 针对传统RRT算法在复杂环境下的移动机械臂避障规划中效率较低,不能满足当前工作需求问题,提出了一种改进RRT避障路径算法。通过引入障碍物因子,减少了采样次数;通过对新节点生成方式进行约束,使其生长方向始终朝向目标点,加快了搜索速度;采用变步长策略,有效避免了在目标点附近出现震荡现象;通过简化路径并结合局部3次B样条曲线对其规划路径进行平滑处理,缩短了路径长度,提高了机械臂的平稳性。MATLAB仿真结果表明,改进RRT算法的平均路径长度缩短了20%,平均采样点数减少了62%,且转折点数减少了96%,收敛速度快,时间最优,能够满足特殊环境下移动机械臂的避障路径规划,具有较好的可行性和有效性。 展开更多
关键词 移动机械臂 RRT算法 避障规划 角度偏移约束 b样条曲线
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基于改进RRT算法的无人驾驶汽车轨迹规划 被引量：16
4
作者 贺伊琳 高奇 +1 位作者 赵丹 刘伟 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期651-658,共8页
针对无人驾驶汽车,提出了一种基于改进快速搜索随机树(RRT)的轨迹规划算法。首先,基于车辆转向约束,在传统RRT算法的基础上,限制采样可行区域,基于目标偏向策略,以一定的概率将目标点作为随机点进行随机树扩张;其次,对生成路径采用三次... 针对无人驾驶汽车,提出了一种基于改进快速搜索随机树(RRT)的轨迹规划算法。首先,基于车辆转向约束,在传统RRT算法的基础上,限制采样可行区域,基于目标偏向策略,以一定的概率将目标点作为随机点进行随机树扩张;其次,对生成路径采用三次B样条曲线平滑处理,降低轨迹曲线的曲率及曲率变化率;最后,基于Matlab/CarSim联合仿真平台构建直线路况与直角路况,并使用提出的算法在不同路况下进行轨迹规划的仿真与分析。结果表明:改进RRT算法下规划轨迹的曲率均值、极大值与方差小,相比于无约束控制,15°转角约束下在直线路况中分别降低了22. 9%,51. 7%与43. 3%,在直角路况中分别降低了29. 5%,59. 3%与40. 3%;同时,改进RRT算法的平均采样点数及平均树节点数少、规划时间短,相比于无转角约束,15°转角约束下在直线路况中分别降低了62. 9%,38. 2%与78. 5%,在直角路况中分别降低了34. 0%,41. 9%与27. 4%,路径规划质量和速度显著提高。 展开更多
关键词 无人驾驶汽车 转向约束 改进RRT算法 目标偏向 三次b样条曲线
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基于改进蚁群算法的多旋翼无人机航迹规划研究 被引量：15
5
作者 王庆 徐海明 +2 位作者 吕品 蒋锐 苗东东 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第9期1172-1178,共7页
航迹规划需要无人机快速到达目标点来减少航程,同时要躲避障碍物减小威胁。针对传统的蚁群算法在无人机航迹规划中易出现极值、收敛速度慢等缺陷,文章提出了一种改进的蚁群算法。对环境地图进行坐标转换来避免蚂蚁在最后节点可能横跨多... 航迹规划需要无人机快速到达目标点来减少航程,同时要躲避障碍物减小威胁。针对传统的蚁群算法在无人机航迹规划中易出现极值、收敛速度慢等缺陷,文章提出了一种改进的蚁群算法。对环境地图进行坐标转换来避免蚂蚁在最后节点可能横跨多个单元;利用起始点与目标点位置来初始化信息素分布,信息素挥发因子采用时间和空间的自适应更新策略,增强了算法的全局搜索能力和效率;设计了方向和角度最优的启发信息,并构造相应的综合评价函数;最后对航迹采用三阶B样条曲线平滑处理。仿真结果表明,改进后的蚁群算法能够快速收敛于最优航迹,并能很好地适应无人机的飞行要求。 展开更多
关键词 无人机 三维航迹 改进蚁群算法 自适应 方向最优 三阶b样条曲线
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六自由度果蔬采摘机器人关节空间轨迹规划 被引量：15
6
作者 司艳伟 陈洪立 《轻工机械》 CAS 2017年第4期8-12,共5页
为了提高果蔬采摘机器人的作业质量和运动控制性能,提出了基于三次B样条函数的插值曲线在关节空间进行轨迹规划,并利用具有局部可控性的三次B样条与七次样条函数作为插值曲线的轨迹规划进行标定。以六自由度果蔬采摘机器人为研究对象,利... 为了提高果蔬采摘机器人的作业质量和运动控制性能,提出了基于三次B样条函数的插值曲线在关节空间进行轨迹规划,并利用具有局部可控性的三次B样条与七次样条函数作为插值曲线的轨迹规划进行标定。以六自由度果蔬采摘机器人为研究对象,利用Creo2.0和MATLAB的robot-toolbox建立了机器人的机械模型和仿真模型,分析了机器人末端执行器在操作空间的运动状态,研究了关节空间与操作空间轨迹的关系及机器人运动轨迹的平滑性。研究结果表明三次B样条函数在关节空间进行插值可以得到平滑的运动轨迹,减小了机械磨损和冲击。该轨迹规划方法能提高工作质量并延长机械臂的工作寿命。 展开更多
关键词 果蔬采摘机器人 轨迹规划 三次b样条 笛卡尔空间轨迹
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三次B样条曲线的无人车避障轨迹规划 被引量：14
7
作者 曾德全 余卓平 +1 位作者 张培志 陈慧勇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期159-163,共5页
为满足无人车对轨迹的安全可执行要求,设计了一种高实时连续规划算法.三次B样条的轨迹生成,实现结果的连续平滑;结合执行器约束,限制轨迹的曲率,实现轨迹可执行性;考虑安全距离约束,将轨迹优化转化为最短控制线段长度和夹角的求解,实现... 为满足无人车对轨迹的安全可执行要求,设计了一种高实时连续规划算法.三次B样条的轨迹生成,实现结果的连续平滑;结合执行器约束,限制轨迹的曲率,实现轨迹可执行性;考虑安全距离约束,将轨迹优化转化为最短控制线段长度和夹角的求解,实现算法加速.千次循环的平均耗时低于0.040 s,并且峰值不超过0.100 s,表明算法具有高实时性;实车峰值综合误差小于0.62 m,并且平均综合误差小于0.25 m,表明算法能满足避障安全的需求. 展开更多
关键词 无人车 避障 轨迹规划 三次b样条曲线
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基于多约束条件的果园喷雾机器人路径规划方法 被引量：7
8
作者 沈跃 刘子涵 +1 位作者 刘慧 杜伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期56-67,共12页
果园喷雾机器人路径轨迹规划影响机器人行驶路线的平滑线和行驶过程的可靠性和平稳性。针对目前果园喷雾机器人路径规划中存在的转弯处参考轨迹不够平滑、曲率较大、行驶不平稳等问题,提出了一种基于果园喷雾机器人运动学多约束条件的... 果园喷雾机器人路径轨迹规划影响机器人行驶路线的平滑线和行驶过程的可靠性和平稳性。针对目前果园喷雾机器人路径规划中存在的转弯处参考轨迹不够平滑、曲率较大、行驶不平稳等问题,提出了一种基于果园喷雾机器人运动学多约束条件的三次非均匀B样条曲线果园喷雾机器人轨迹优化方法。通过先验地图获取树行位置信息对行间路径点进行拟合处理,保证果园喷雾机器人行驶在树行中心线上符合喷雾作业要求,综合考虑最小转弯半径、首末端点约束、转向机构延迟约束、曲率连续等多约束条件构建路径曲率最小化目标函数,并通过最优化算法求解待优化的曲线参数,生成符合果园喷雾机器人行驶要求的全局路径,最后采用纯跟踪算法进行跟踪试验来验证机器人行驶精度。仿真与试验结果表明,规划生成轨迹的最大曲率为0.31 m^(-1),平均曲率为0.15 m^(-1),符合果园喷雾机器人的行驶要求;针对该轨迹跟踪行驶的平均横向误差为0.225 m,标准差为0.031 m,满足果园喷雾机器人在果园内喷雾作业时对行驶精度的要求。 展开更多
关键词 果园机器人 路径规划 三次b样条曲线 轨迹优化
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基于A^*和鸽群算法的快递无人机航路规划 被引量：10
9
作者 刘昂 蒋近 许迪文 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2020年第3期34-40,51,共8页
针对快递无人机在复杂城镇环境条件下的路径寻优问题,提出了一种基于A^*和鸽群算法的航路规划算法。首先,建立威胁代价和障碍物模型,利用约束条件缩短A^*算法搜索时间,再通过A^*算法引导无人机快速到达目标点;然后,对鸽群的粒子编码方... 针对快递无人机在复杂城镇环境条件下的路径寻优问题,提出了一种基于A^*和鸽群算法的航路规划算法。首先,建立威胁代价和障碍物模型,利用约束条件缩短A^*算法搜索时间,再通过A^*算法引导无人机快速到达目标点;然后,对鸽群的粒子编码方式和适应度函数计算方法进行改进,通过鸽群优化算法实现障碍物的规避;最后,利用三次B样条曲线对航路进行平滑化和重规划。仿真结果表明,该算法收敛速度快、航路长度短、威胁代价小,生成的航迹平滑可飞,适合快递无人机在复杂城镇环境中穿行。 展开更多
关键词 航路规划 A~*算法 鸽群算法 三次b样条曲线
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基于改进三次B样条曲线的奶牛点云缺失区域修复方法 被引量：10
10
作者 何东健 牛金玉 +2 位作者 张子儒 郭阳阳 谭益 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期225-231,共7页
奶牛三维点云包含的尺寸和体型等信息对奶牛体型评价、尺寸测量和健康评定等具有重要意义。在奶牛活动场和挤奶间栏杆通道获取奶牛点云时,由于栏杆遮挡导致获取的点云缺失区域较大,严重影响奶牛三维建模精度。为了修复缺失的大区域点云... 奶牛三维点云包含的尺寸和体型等信息对奶牛体型评价、尺寸测量和健康评定等具有重要意义。在奶牛活动场和挤奶间栏杆通道获取奶牛点云时,由于栏杆遮挡导致获取的点云缺失区域较大,严重影响奶牛三维建模精度。为了修复缺失的大区域点云,提出一种基于三次B样条曲线的奶牛点云缺失区域修复方法。该方法先对Kinect v2传感器获取的奶牛点云进行预处理,去除周围环境背景,然后沿点云坐标系x轴方向对提取的奶牛点云进行切片投影处理,对每个切片点列中间距较大的相邻点进行补点,再用三次B样条曲线进行拟合。在试验分析补点操作中参数h和L较优取值的基础上,对45头荷斯坦奶牛共225帧点云进行修复试验。结果表明,所提方法比三次B样条方法修复得到的点云均匀性和逼近性能更好,平均帧逼近误差降低了26.7%,为大面积点云缺失修复提供了有效方法。 展开更多
关键词 奶牛 三维点云 孔洞修复 三次b样条曲线 拟合
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航空发动机压气机叶片的逆向建模及应用 被引量：7
11
作者 董艇舰 桑超 张吉 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第1期193-197,共5页
为得到高质量的航空发动机压气机叶片型面,采用三维扫描仪准确测量获取叶片点云数据,将点云数据去噪和精简处理后等距提取叶型截面点云并存储为二维数据。利用Matlab软件对叶型截面二维点云数据采用三次B样条曲线整体逼近拟合的方法形... 为得到高质量的航空发动机压气机叶片型面,采用三维扫描仪准确测量获取叶片点云数据,将点云数据去噪和精简处理后等距提取叶型截面点云并存储为二维数据。利用Matlab软件对叶型截面二维点云数据采用三次B样条曲线整体逼近拟合的方法形成叶身截面曲线,并在SolidWorks软件中放样生成叶身型面。逆向建模后的叶片可借助UG二次开发生成磨削抛光路径轨迹线,成功实现了叶片模型的应用。结果表明逆向建模成型后的叶片精确性高,光顺性好并且对解决实际的工程问题提供帮助。 展开更多
关键词 压气机叶片 逆向建模 三次b样条曲线 逼近拟合 UG二次开发
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基于多时相无人机遥感生育时期优选的冬小麦估产 被引量：7
12
作者 王晶晶 李长硕 +3 位作者 卓越 檀海斌 侯永胜 严海军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期197-206,共10页
为确定无人机遥感产量估算的最优生育时期及采集次数,以砂土种植冬小麦为研究对象,设置了4组灌水(36个样区)与5组施氮(15个样区)处理,采集了起身期至灌浆后期的8次遥感数据。采用偏最小二乘法(PLS)、随机森林(RF)和套索(LASSO)算法构建... 为确定无人机遥感产量估算的最优生育时期及采集次数,以砂土种植冬小麦为研究对象,设置了4组灌水(36个样区)与5组施氮(15个样区)处理,采集了起身期至灌浆后期的8次遥感数据。采用偏最小二乘法(PLS)、随机森林(RF)和套索(LASSO)算法构建了单生育时期产量估算模型。根据提出的最优模型,利用三次B样条曲线和复合梯形公式,建立了5种特定生育阶段日植被指数积分的产量估算方案。结果表明,不同生育时期的冬小麦产量估算模型精度差异显著,随冬小麦生长精度总体呈递增趋势。单生育时期中,PLS、RF和LASSO模型的最优生育时期分别为灌浆前期、灌浆前期和灌浆后期。除拔节前期外,RF模型的产量估算精度均优于PLS和LASSO。冬小麦多生育时期的产量估算精度优于单生育时期,从起身期至灌浆后期的8次遥感产量估算精度最高(决定系数R~2为0.96,标准均方根误差(NRMSE)为5.39%),而起身期至开花期的6次遥感产量估算精度亦达到极好(NRMSE为9.16%),可减少遥感采集次数,提前预测产量。研究结果对采用无人机遥感进行冬小麦产量预测和精度提升具有重要意义。 展开更多
关键词 无人机 冬小麦 产量估算 多时相 最优生育时期 三次b样条曲线
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结构化道路下基于层次分析法的智能车避障轨迹规划 被引量：8
13
作者 曾德全 余卓平 +2 位作者 熊璐 付志强 张培志 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期65-75,共11页
为实现结构化道路下智能车最优避障轨迹的规划,设计了基于层次分析法的轨迹择优体系。首先,以三次B样条曲线为路径规划器,生成满足曲率连续且曲率最值受控的路径,并以此构造路径簇;其次,为实现主客观指标的量化表达,以平滑性和经济性为... 为实现结构化道路下智能车最优避障轨迹的规划,设计了基于层次分析法的轨迹择优体系。首先,以三次B样条曲线为路径规划器,生成满足曲率连续且曲率最值受控的路径,并以此构造路径簇;其次,为实现主客观指标的量化表达,以平滑性和经济性为准则,以路径长度、曲率和、曲率变化率和以及偏离目标点的距离为子准则,构造AHP路径择优体系,筛选出最优的路径;然后,采用三次多项式表征速度相对时间的变化,以满足速度、加速度、加速度导数的连续;最后,参考国家标准设计测试场景,验证方法的稳定性与算法的实时性。经5000次循环仿真测试表明:算法具有较高的实时性,0.1 s内能规划出可行轨迹的概率在94%,0.16 s内则能100%规划出可行轨迹;规划的轨迹便于车辆跟踪,方法具有较高的稳定性,实车峰值横向误差小于0.21 m,峰值车速误差小于0.42 m/s,平均车速误差小于0.11 m/s,总体呈收敛的趋势。 展开更多
关键词 轨迹规划 层次分析法 三次b样条曲线 结构化道路 智能车 避障
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基于密集匹配点云的露天矿台阶线提取方法研究 被引量：6
14
作者 王继野 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第9期155-160,共6页
台阶线是露天矿测量的主要对象之一,传统的全站仪、GPS点式测量方法耗时长、劳动强度大、效率低,而基于无人机点云的现代测量方法为台阶线高效提取提供了可能。基于无人机影像构建的密集匹配点云数据,提出了一种自适应高程阈值的台阶线... 台阶线是露天矿测量的主要对象之一,传统的全站仪、GPS点式测量方法耗时长、劳动强度大、效率低,而基于无人机点云的现代测量方法为台阶线高效提取提供了可能。基于无人机影像构建的密集匹配点云数据,提出了一种自适应高程阈值的台阶线提取方法。该方法首先通过邻域点云的协方差矩阵对地形条件进行判断,依据不同的地形自适应地选用不同的高程差阈值进行台阶线特征点提取,极大限度地减少误提取数量;然后,基于点云聚类分割后各点云簇中点的数量与高程特征对误提取的点云进行剔除,并采用三次B样条曲线对特征点进行拟合,较好完成了露天矿台阶线提取。试验表明:该方法可以高效地完成露天矿台阶线特征点提取,有效区分台阶线和道路边线特征点;同时依据特征点拟合出的曲线效果良好,真实反映了台阶线的实际位置。上述分析为露天矿台阶线高效测量提供了新的解决方法。 展开更多
关键词 露天矿山测量 台阶线 特征点 自适应 高程特征 三次 b 样条曲线
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基于三次B样条曲线的叉车型AGV路径规划研究 被引量：6
15
作者 钱东海 孙林林 赵伟 《计算机测量与控制》 2022年第4期177-181,189,共6页
针对工厂环境下叉车型AGV在沿给定参考路径运行时,因避障等问题产生的大幅度偏离参考路径的现象,将3次B样条曲线用于路径规划;规划路径在满足AGV运动学约束、最大曲率约束、起点和终点位姿等约束的条件下,使AGV以最短距离回到原参考路径... 针对工厂环境下叉车型AGV在沿给定参考路径运行时,因避障等问题产生的大幅度偏离参考路径的现象,将3次B样条曲线用于路径规划;规划路径在满足AGV运动学约束、最大曲率约束、起点和终点位姿等约束的条件下,使AGV以最短距离回到原参考路径;算法将路径规划问题转化为参数优化问题,将规划路径距离作为目标函数优化求解参数;算法最后使用Matlab针对直线和圆弧参考路径进行了仿真验证,结果表明文章算法能够在大偏差情况下,规划出一条最短路径,使AGV回到参考路径。 展开更多
关键词 叉车型AGV 路径规划 3次b样条曲线 多约束条件 最短路径
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基于SAS算法的起飞一发失效应急路径规划方法 被引量：7
16
作者 焦卫东 程颖 柯然 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3140-3148,共9页
为解决起飞一发失效应急程序(EOSID)手动设计的不足,提出一种基于SRTM数据的稀疏A*搜索(SAS)算法的EOSID路径规划方法。首先采用航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)的网格地形数据,结合起飞一发失效相关规章,考虑爬升梯度与保护区限制确定... 为解决起飞一发失效应急程序(EOSID)手动设计的不足,提出一种基于SRTM数据的稀疏A*搜索(SAS)算法的EOSID路径规划方法。首先采用航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)的网格地形数据,结合起飞一发失效相关规章,考虑爬升梯度与保护区限制确定可行搜索空间;然后基于可行搜索空间运用稀疏A*搜索算法搜索应急离场路径,在传统A*算法寻找扩展节点时加入起飞性能约束条件,同时利用地形高程数据进行地形和威胁回避,生成一条三维应急离场航迹;最后利用三次样条曲线对规划的应急离场航迹进行平滑处理。实验结果表明该方法能自动搜索出有效的EOSID三维航迹。 展开更多
关键词 EOSID 航迹规划 稀疏A＊算法 起飞性能 三次样条曲线
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蝴蝶优化算法的移动机器人全局路径规划研究 被引量：2
17
作者 马小陆 梅宏 +2 位作者 谭毅波 龚瑞 王兵 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期2085-2092,共8页
针对移动机器人路径规划问题提出了一种改进的蝴蝶优化算法。将蝴蝶优化算法与栅格法相结合,并对两种方法结合后的算法进行了具体说明;引入了禁忌表和回溯法,解决了算法在路径寻优中无后续扩展节点的问题;结合三次B样条曲线将路径规划... 针对移动机器人路径规划问题提出了一种改进的蝴蝶优化算法。将蝴蝶优化算法与栅格法相结合,并对两种方法结合后的算法进行了具体说明;引入了禁忌表和回溯法,解决了算法在路径寻优中无后续扩展节点的问题;结合三次B样条曲线将路径规划中的最优节点作为控制点进行平滑输出,使移动机器人实际运动路径更加平滑。通过仿真实验,将改进算法与蚁群算法、遗传算法进行比较,证实了改进算法能够有效解决路径规划问题。将改进算法应用到实际的基于ROS的移动机器人上,实验结果证明了改进算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 蝴蝶优化算法 栅格法 三次b样条曲线
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融合改进斜四邻域A^(*)与三次B样条曲线的路径规划算法
18
作者 付金岗 李丹 王鹏杰 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期321-327,共7页
针对传统A^(*)算法八邻域搜索路径节点多导致搜索及规划路径速度慢的问题,提出1种融合改进斜四邻域A^(*)与三次B样条曲线的路径规划算法。在传统八邻域搜索启发下,删除原本上下左右4个方向上的搜索路径,保留右上、右下、左上及左下4个... 针对传统A^(*)算法八邻域搜索路径节点多导致搜索及规划路径速度慢的问题,提出1种融合改进斜四邻域A^(*)与三次B样条曲线的路径规划算法。在传统八邻域搜索启发下,删除原本上下左右4个方向上的搜索路径,保留右上、右下、左上及左下4个方向的搜索路径,使算法在搜索时速度更快,搜索路径节点数更少;引入三次B样条曲线,优化路径上的尖锐拐点,使路径更平滑。采用提出的算法与其他2种算法在3种不同分辨率及不同障碍率的地图上进行实验验证。结果表明:相比于传统A^(*)算法,改进斜四邻域A^(*)算法的搜索时间缩短83.4%,路径节点数减少89.7%;引入的三次B样条曲线使斜四邻域A^(*)算法规划出的路径更平滑,提出的算法可极大提高路径搜索及规划的有效性。 展开更多
关键词 A^(*)算法 斜四邻域搜索 三次b样条曲线 路径规划
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复杂组织多层机织物三维建模与仿真 被引量：6
19
作者 朱建华 张瑞云 +3 位作者 王伟 俞建勇 李毓陵 姜耒 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期47-52,共6页
根据实际上机织造工艺参数并结合具体结构数据对三维角联锁结构、三维正交结构、三维变厚度结构、三维筒状结构这四种多层机织物结构进行建模与仿真。以纱线截面为椭圆形或圆形,纱线轨迹为三次B样条曲线,并假设纱线直径不变,确定纱线所... 根据实际上机织造工艺参数并结合具体结构数据对三维角联锁结构、三维正交结构、三维变厚度结构、三维筒状结构这四种多层机织物结构进行建模与仿真。以纱线截面为椭圆形或圆形,纱线轨迹为三次B样条曲线,并假设纱线直径不变,确定纱线所在的位置,选取型值点,反求三次B样条曲线控制点。利用VC++编程语言调用OpenGL对三维机织物进行仿真。 展开更多
关键词 多层机织物 三维建模 三次b样条 仿真
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基于改进变色龙群算法的移动机器人路径规划
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作者 李丹丹 朱石磊 +2 位作者 李仲康 介百坤 王宏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第9期40-45,135,共7页
针对变色龙群算法在解决移动机器人路径规划问题时算法收敛速度慢、寻优精度低和易陷入局部最优等问题,提出一种分数阶变色龙群算法。首先,在算法初始化时采用Tent混沌映射丰富种群多样性,以提高算法的全局搜索能力。其次,加入分数阶更... 针对变色龙群算法在解决移动机器人路径规划问题时算法收敛速度慢、寻优精度低和易陷入局部最优等问题,提出一种分数阶变色龙群算法。首先,在算法初始化时采用Tent混沌映射丰富种群多样性,以提高算法的全局搜索能力。其次,加入分数阶更改变色龙攻击猎物时舌头的速度更新公式,以避免算法陷入局部最优并加快算法的收敛速度。最后,采用三次B样条曲线对路径进行平滑操作,以提高移动机器人实际路径的平滑性。仿真结果表明,改进后的变色龙群算法相比于其他算法收敛速度更快,能避开障碍物,寻找到最优路径。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 变色龙群算法 分数阶 三次b样条曲线
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