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遗传算法在自主移动机器人局部路径规划中的应用 被引量：11
1
作者 李智军 吕恬生 《机械设计》 CSCD 北大核心 2000年第7期26-29,共4页
针对自主移动机器人的导航 ,为便于路径的规划 ,使用了遗传算法的轨迹规划策略实现实时动态避障 ,移动机器人和障碍物的位置和方向可由视觉系统检测。着重于应用的编码技术和选择适应度函数来加速遗传算法的执行以便用于实时控制 ,所提... 针对自主移动机器人的导航 ,为便于路径的规划 ,使用了遗传算法的轨迹规划策略实现实时动态避障 ,移动机器人和障碍物的位置和方向可由视觉系统检测。着重于应用的编码技术和选择适应度函数来加速遗传算法的执行以便用于实时控制 ,所提出的算法的效率由实验验证。 展开更多
关键词 遗传算法 局部轨迹规划 自主移动机器人
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面向结构化道路的智能驾驶轨迹规划一致性研究
2
作者 吴晓建 廖平伟 +3 位作者 雷耀 江会华 王爱春 胡家琦 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期383-395,430,共14页
智能车在动态环境中的轨迹规划须具备良好的舒适性及安全性,离散采样轨迹规划算法具有实时性高、多目标最优等优点而被广泛研究和应用,但在仿真及实车测试中发现,典型的基于多项式优化求解的离散采样局部轨迹规划结果在换道等瞬态过程... 智能车在动态环境中的轨迹规划须具备良好的舒适性及安全性,离散采样轨迹规划算法具有实时性高、多目标最优等优点而被广泛研究和应用,但在仿真及实车测试中发现,典型的基于多项式优化求解的离散采样局部轨迹规划结果在换道等瞬态过程存在一致性较差的问题。本文针对性提出一种考虑一致性评价的“拼接+强规划”轨迹规划算法。具体而言,根据自车状态截取历史轨迹为当前周期拼接轨迹,结合拼接轨迹和轨迹末状态采样点生成基于多项式的候选轨迹簇作为轨迹强规划阶段,再基于轨迹横向偏差设计轨迹一致性评价函数以从轨迹簇中选取较高一致性的最优行驶轨迹。经仿真和真实道路场景实车验证,表明所提出的轨迹规划方法在满足轨迹安全性、平顺性、舒适性要求的基础上提高了智能驾驶车辆行驶轨迹的整体一致性。 展开更多
关键词 智能驾驶 局部轨迹规划 轨迹一致性 避障
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考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划研究
3
作者 聂士达 刘辉 +4 位作者 廖志昊 谢雨佳 项昌乐 韩立金 林思豪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期261-272,共12页
无人驾驶车辆在越野环境中行驶时,往往面临着复杂的地形和多变的路面。为进行可靠且高效的路径规划,保证车辆安全机动行驶,提出一种考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划方法。该方法包括全局路径规划与轨迹规划,针对全局路径规划,... 无人驾驶车辆在越野环境中行驶时,往往面临着复杂的地形和多变的路面。为进行可靠且高效的路径规划,保证车辆安全机动行驶,提出一种考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划方法。该方法包括全局路径规划与轨迹规划,针对全局路径规划,提出一种基于崎岖地形人工势场的改进Theta^(*)算法,该算法综合考虑坡度、地面类型、地面高程等因素,使车辆尽量远离崎岖地形,通过减少途经路径的坡度和起伏地形,来提高车辆在越野环境中的通行效率、稳定性及安全性。针对局部轨迹规划,提出面向多变行驶场景的自适应概率路线图算法(Adaptive probabilistic roadmap method,APRM),通过设计不同的采样策略来适应车辆在越野环境中行驶场景以及障碍物的变化,从而提高复杂越野环境局部轨迹规划算法构建路径网络图的效率。通过试验验证,改进Theta^(*)算法输出的全局路径平均坡度减少35.63%,地表起伏程度降低33.56%,APRM算法在非结构化道路与开阔场景下进行局部轨迹规划所用时间分别减少79.68%和54.74%。 展开更多
关键词 轮式车辆 越野环境 自动驾驶 全局路径规划 局部轨迹规划
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基于激光雷达的无人车动态避障方法 被引量：2
4
作者 马庆禄 张杰 《计算机仿真》 北大核心 2023年第5期197-201,共5页
针对无人驾驶汽车在自动驾驶行进中出现的避障失效、避障规划轨迹不圆滑以及避障算法实时性低等相关动态避障问题,提出一种基于激光雷达的动态避障路径规划方法,通过采用三维激光雷达(Light detection and ranging, LiDAR)实时感知障碍... 针对无人驾驶汽车在自动驾驶行进中出现的避障失效、避障规划轨迹不圆滑以及避障算法实时性低等相关动态避障问题,提出一种基于激光雷达的动态避障路径规划方法,通过采用三维激光雷达(Light detection and ranging, LiDAR)实时感知障碍物(人或车)的移动方向、速度以及加速评估障碍物的移动趋势,利用改进的动态规划算法(Dynamic Programming, DP)进行动态障碍物入侵无人车既定路径后的避障路径规划。实验采用百度Apollo无人驾驶开发套件,调用激光雷达并嵌入改进算法以此对基于激光雷达的动态避障路径规划方法验证,实验当有人动态闯入无人车既定路线时,根据障碍物的移动情况,无人车能够及时自主完成车道切换,并避开障碍物按新规划线路行驶,规划的避障路径有效并圆滑、避障规划时间短,符合动态避障的要求。 展开更多
关键词 多线激光雷达 无人车 局部轨迹规划 动态障碍物避障 改进的动态规划算法
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基于贝塞尔曲线的智能汽车避障轨迹规划方法研究
5
作者 曹昌盛 曹昊天 《电子技术应用》 2024年第2期17-22,共6页
开展了一种基于贝塞尔曲线的智能汽车避障局部轨迹规划,即路径规划和速度规划方法研究。路径规划时,为了适应各种形状道路,将道路笛卡尔坐标转换为Frénet坐标,以路径的长度、曲率和连续性,以及车辆碰撞风险为代价函数,其中引入危... 开展了一种基于贝塞尔曲线的智能汽车避障局部轨迹规划,即路径规划和速度规划方法研究。路径规划时,为了适应各种形状道路,将道路笛卡尔坐标转换为Frénet坐标,以路径的长度、曲率和连续性,以及车辆碰撞风险为代价函数,其中引入危险势场理论,描述车辆碰撞风险,并采用序列二次规划方法来求解路径规划这一非线性优化问题;速度规划时,以行车效率和舒适性为目标,实现速度规划,该方法可以通过调整各子目标函数的权重来满足不同驾驶需求。为了验证基于贝塞尔曲线轨迹规划算法的有效性,设计了直道和弯道上静态和动态避障场景的仿真实验,结果表明,提出的轨迹规划方法能够在各种形状道路上完成避障任务,且避障过程中车辆状态变化平稳,能够保证乘坐舒适性。 展开更多
关键词 智能汽车 贝塞尔曲线 危险势场 避障 局部轨迹规划
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基于激光雷达检测的无人驾驶车辆路径规划算法仿真研究
6
作者 谢敬尧 刘池凤 +1 位作者 迪茹侠 李海鸽 《专用汽车》 2024年第9期67-71,共5页
针对无人驾驶车辆在自主行驶过程中存在的避障失效、避障规划轨迹不光滑、避障算法实时性差等问题,提出一种基于Lidar的车辆动态避障路径规划方法,采用A*算法进行全局规划,在已知环境图上进行寻优,并对新出现的障碍物采用DWA算法进行避... 针对无人驾驶车辆在自主行驶过程中存在的避障失效、避障规划轨迹不光滑、避障算法实时性差等问题,提出一种基于Lidar的车辆动态避障路径规划方法,采用A*算法进行全局规划,在已知环境图上进行寻优,并对新出现的障碍物采用DWA算法进行避障,同时采用全局局部优化的双重避障算法实现无人车辆的安全抵达。 展开更多
关键词 多线激光雷达 无人驾驶车 局部轨迹规划
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极限工况下人机共驾转向稳定性容错控制研究
7
作者 吴佳辉 孙涛 王启明 《农业装备与车辆工程》 2023年第11期63-67,71,共6页
针对车辆驾驶员由于转向能力不足或转向负荷过大所造成的转向错误,设计了一种容错控制算法。该算法通过设置驾驶员轨迹误差的阈值,执行从驾驶员控制到自动驾驶控制的平滑切换。为解决车辆在极限工况下轨迹跟踪的安全性与稳定性问题,采... 针对车辆驾驶员由于转向能力不足或转向负荷过大所造成的转向错误,设计了一种容错控制算法。该算法通过设置驾驶员轨迹误差的阈值,执行从驾驶员控制到自动驾驶控制的平滑切换。为解决车辆在极限工况下轨迹跟踪的安全性与稳定性问题,采用局部轨迹规划和模型预测控制实现了车辆轨迹跟踪;分析质心侧偏角与横摆角速度获得车辆行驶稳定性边界。经搭建的驾驶员在环模拟器进行验证,结果表明,该容错控制算法能实现从有人驾驶到自动驾驶的平滑切换,在跟踪轨迹的同时能够保证车辆的行驶稳定性。 展开更多
关键词 自动驾驶 容错控制 模型预测控制 局部轨迹规划 驾驶员在环模拟器
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基于相对定位信息的局部动态轨迹规划方法研究 被引量：1
8
作者 罗佳祥 袁希文 黄强 《控制与信息技术》 2023年第2期7-14,共8页
目前,自动驾驶车辆用高级驾驶辅助系统(ADAS)往往仅能通过识别车道线获取局部相对定位信息,如何在车道线识别存在跳变和遇到障碍物时避免碰撞是ADAS急需解决的关键技术之一。对此,文章提出一种基于相对定位信息的局部动态轨迹规划方法,... 目前,自动驾驶车辆用高级驾驶辅助系统(ADAS)往往仅能通过识别车道线获取局部相对定位信息,如何在车道线识别存在跳变和遇到障碍物时避免碰撞是ADAS急需解决的关键技术之一。对此,文章提出一种基于相对定位信息的局部动态轨迹规划方法,其首先在车辆曲线坐标系中进行网格采样,经过坐标转换后获得车辆坐标系下的候选路径集,并通过碰撞检查和评价函数对路径集进行筛选,获得无碰撞最优路径;接着,根据最优路径的曲率和横向偏移来自适应调节最高规划速度,并由改进梯形速度规划方法获得速度曲线;最后,通过梯度下降算法平滑速度曲线,以避免加速度突变。仿真和实车试验结果表明,采用所提算法,车辆可以在有弯道的局部相对定位场景下平稳纠偏、避障和跟车行驶;并且,在无障碍物场景下,车辆在仿真和实车试验中的最大横向偏移分别降低36.7%和28.6%、平均横向加速度分别减小29.6%和46.4%,具有较高的舒适性和安全性。 展开更多
关键词 高级驾驶辅助系统 车道线 相对定位 局部动态轨迹规划 梯形速度规划 自动驾驶
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4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计 被引量：24
9
作者 张良安 马寅东 +1 位作者 单家正 解安东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期336-341,共6页
提出一种4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计方法。在建立其刚体动力学模型的基础上,提出在目标轨迹及确定运动规律下,以机器人大臂与小臂关节驱动力矩基于目标轨迹上的最大值最小作为动力学优化目标。在此基础上,构造有约束... 提出一种4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计方法。在建立其刚体动力学模型的基础上,提出在目标轨迹及确定运动规律下,以机器人大臂与小臂关节驱动力矩基于目标轨迹上的最大值最小作为动力学优化目标。在此基础上,构造有约束的多目标优化问题,并利用理想点法将该多目标优化问题转化成单目标优化问题加以解决。工程实例证明利用所提方法优化后得到的机器人尺度参数,能够使机器人在目标轨迹上的动力学性能明显改善,大臂与小臂关节驱动力矩峰值降幅分别为9.782%和8.207%,说明优化方法合理、有效。 展开更多
关键词 码垛机器人局部闭链轨迹规划 动力学优化设计
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