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题名凸优化与A^*算法结合的路径避障算法
被引量：18
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作者
陈光荣
郭盛
王军政
曲海波
陈亚琼
侯博文
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机构
北京交通大学机械与电子控制工程学院
北京理工大学自动化学院
北京市轨道交通线路安全与防灾工程技术研究中心
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出处
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期2907-2914,共8页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019JBM051)
北京市轨道交通线路安全与防灾工程技术研究中心开放研究基金项目(RRC201701)
国家自然科学基金项目(51875033)。
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文摘
为提高足式移动机器人的避障能力和路径规划效率,提出一种凸优化与A^*算法结合的路径避障算法.首先,基于半定规划的迭代区域膨胀方法IRI-SDP(iterative regional inflation by semi-definite programming),通过交替使用两种凸优化算法快速计算出地面环境中无障碍凸多边形及其最大面积内切椭圆,用于移动机器人的局部避障和任务动作规划;然后,结合经典的A*算法,建立机器人局部和世界坐标系、机器人质心轨迹转换模型、碰撞模型和启发式代价函数,在全局环境中寻找最优成本最小的路径;最后,通过仿真实验验证该算法的有效性.
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关键词
凸优化
A^*算法
路径规划
避障
足式移动机器人
无障碍空间
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Keywords
convex optimization
A-star algorithm
path planning
obstacle avoidance
mobile legged robot
obstacle-free space
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一种足式移动机器人的混合视觉伺服控制方法
被引量：6
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作者
张德伟
刘海涛
王仙业
肖聚亮
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机构
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
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出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2022年第12期1805-1814,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51721003,51675369,51775376)
天津市自然科学基金项目(17JCZDJC40100)。
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文摘
针对一种配有单目相机的足式移动机器人,提出一种基于图像单应性的混合视觉伺服方法,利用单应性矩阵中的元素构造状态变量估计估计机器人相对位姿,使机器人在缺乏深度信息的情况下可准确到达目标位姿。相较于轮式移动机器人,在足式机器人移动过程中,足式机构的间歇性运动直接影响机器人视觉反馈过程和伺服控制系统的准确性和稳定性。为解决这一问题,通过分析足式机构运动学并建立足式机器人移动速度与电机转速的映射关系,使控制器可以更准确地调整机器人运动速度。考虑到足式机构运动对视觉反馈环节的影响,提出一种改进型自适应中值滤波算法提高位姿估计精度。伺服环节设计了滑模控制器,并采用李雅普诺夫方法证明了控制系统的稳定性。最后,利用CoppeliaSim软件搭建足式移动机器人虚拟模型,通过仿真验证了所提出控制方案的可行性与有效性。
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关键词
足式移动机器人
视觉伺服控制
单应性
滑模控制
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Keywords
legged mobile robot
visual servoing control
homography
sliding mode control
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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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