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移动机器人技术研究现状与未来 被引量：343
1
作者 李磊 叶涛 +1 位作者 谭民 陈细军 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期475-480,共6页
本文综述了智能移动机器人技术的历史、研究现状及未来展望 .对移动机器人的导航和定位、多传感器融合等技术进行了较为详细的分析 ,指出了优点与不足 .同时对仿生机器人、多机器人系统与机器人足球等移动机器人技术 ,做了进一步的分析 .
关键词 移动机器人 路径规划 多传感器信息 智能机器人
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移动机器人路径规划技术综述 被引量：324
2
作者 朱大奇 颜明重 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期961-967,共7页
智能移动机器人路径规划问题一直是机器人研究的核心内容之一.将移动机器人路径规划方法概括为:基于模版匹配路径规划技术、基于人工势场路径规划技术、基于地图构建路径规划技术和基于人工智能的路径规划技术.分别对这几种方法进行总... 智能移动机器人路径规划问题一直是机器人研究的核心内容之一.将移动机器人路径规划方法概括为:基于模版匹配路径规划技术、基于人工势场路径规划技术、基于地图构建路径规划技术和基于人工智能的路径规划技术.分别对这几种方法进行总结与评价,最后展望了移动机器人路径规划的未来研究方向. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 人工势场 模板匹配 地图构建 神经网络 智能计算
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基于改进A*算法的移动机器人路径规划 被引量：233
3
作者 赵晓 王铮 +1 位作者 黄程侃 赵燕伟 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期903-910,共8页
为了解决较大场景下A*寻路算法存在的内存开销大、计算时间长等问题,本文在A*算法的基础上,结合跳点搜索算法,提出一种改进的A*算法.该算法通过筛选跳点进行扩展,直到生成最终路径,扩展过程中使用跳点代替A*算法中大量可能被添加到OpenL... 为了解决较大场景下A*寻路算法存在的内存开销大、计算时间长等问题,本文在A*算法的基础上,结合跳点搜索算法,提出一种改进的A*算法.该算法通过筛选跳点进行扩展,直到生成最终路径,扩展过程中使用跳点代替A*算法中大量可能被添加到OpenList和ClosedList的不必要节点,从而减少计算量.为了验证改进A*算法的有效性,分别在不同尺寸的2维栅格地图中进行仿真,仿真结果表明,相比A*算法,改进A*算法在寻路过程中扩展更少的节点,寻路速度更快,且加速效果随环境地图的增大更加明显.最后将改进A*算法应用于移动机器人Turtlebot2进行对比实验.实验结果表明,在生成相同路径的基础上,改进A*算法的寻路速度较A*算法提高了约200%,能够满足移动机器人路径规划的要求. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 A*算法 跳点搜索
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移动机器人导航技术现状与展望 被引量：109
4
作者 王志文 郭戈 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期470-474,共5页
移动机器人导航涉及到路径规划 ,传感器的选择及传感器信息的融合等技术 .本文综述了自主式移动机器人的导航技术 ,对其中的定位、路径规划及多传感器信息融合等技术进行了较详细的分析 .
关键词 移动机器人 导航 定位 路径规划 多传感器融合 人工神经网络 模糊逻辑
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农业机械导航技术研究进展 被引量：196
5
作者 张漫 季宇寒 +3 位作者 李世超 曹如月 徐弘祯 张振乾 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-18,共18页
农业机械自动导航技术是实施精细农业的基础,可有效减轻农机操作人员的劳动强度,提高作业精度与作业效率。经典的农机自动导航关键技术包括定位测姿、路径规划和运动控制,针对这3项关键技术,分别阐述了基于全球导航卫星系统、惯性导航... 农业机械自动导航技术是实施精细农业的基础,可有效减轻农机操作人员的劳动强度,提高作业精度与作业效率。经典的农机自动导航关键技术包括定位测姿、路径规划和运动控制,针对这3项关键技术,分别阐述了基于全球导航卫星系统、惯性导航系统、机器视觉导航系统及多传感器信息融合的农机定位测姿方法,总结归纳了农机自动导航系统中的全局路径与局部路径规划算法,以及农机的运动学模型、导航决策控制方法、转向制动控制系统。随着信息技术的发展,农机智能导航技术受到越来越多的关注,保证作业安全与提高作业效率成为农机智能导航不同于传统自动导航的关键技术。以激光雷达和RGB相机为例综述了农机自主避障技术,并从协同导航模式、通信技术、协同控制、远程监控平台等角度阐明了多农机协同作业的关键技术。最后,结合无人农场和智慧农业对农机智能导航技术未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 农机导航 定位测姿 路径规划 运动控制 自主避障 多机协同
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基于改进A＊算法的室内移动机器人路径规划 被引量：184
6
作者 王殿君 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1085-1089,共5页
针对移动机器人在室内定位的特点,在结构化环境下,开发了机器人路径规划系统。在阐述了全局地图构建方法基础上,根据移动机器人的实际运行环境采用栅格法构建了环境地图。利用A*算法进行初步路径规划,其不足之处是路径规划数据中包含了... 针对移动机器人在室内定位的特点,在结构化环境下,开发了机器人路径规划系统。在阐述了全局地图构建方法基础上,根据移动机器人的实际运行环境采用栅格法构建了环境地图。利用A*算法进行初步路径规划,其不足之处是路径规划数据中包含了所有规划点的坐标,冗余点较多,且移动机器人无法在拐点处调整自身姿态。针对这些不足,提出了能够计算出拐点、旋转方向及旋转最小角度的A*路径规划改进算法并进行了实验。移动机器人定位实验结果表明:利用改进后的A*路径规划算法不仅简化了路径,而且在拐点处移动机器人能够调整自身姿态,可以较好地满足室内移动机器人全自主运动的要求。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 定位系统
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室外智能移动机器人的发展及其关键技术研究 被引量：54
7
作者 欧青立 何克忠 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期519-526,共8页
室外智能移动机器人有着广泛的应用前景 ,是机器人研究中的热点之一 .本文分析了在室外移动机器人发展中有着代表意义的几个典型系统 ,进而论述了室外移动机器人研究中的若干关键技术的研究现状及发展水平 .这些关键技术包括移动机器人... 室外智能移动机器人有着广泛的应用前景 ,是机器人研究中的热点之一 .本文分析了在室外移动机器人发展中有着代表意义的几个典型系统 ,进而论述了室外移动机器人研究中的若干关键技术的研究现状及发展水平 .这些关键技术包括移动机器人的控制体系结构、机器人视觉信息的实时处理技术、车体的定位系统。 展开更多
关键词 智能移动机器人 机器人视觉 路径规划
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基于栅格法的机器人路径规划蚁群算法 被引量：122
8
作者 朱庆保 张玉兰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期132-136,共5页
描述了一种静态环境下的机器人路径规划仿生算法.该算法用栅格法对场景进行建模,模拟蚂蚁的觅食行为,由多只蚂蚁协作完成最优路径的搜索.搜索过程采用了概率搜索策略、最近邻居策略和目标导引函数,使得搜索过程极为迅速高效.仿真实验结... 描述了一种静态环境下的机器人路径规划仿生算法.该算法用栅格法对场景进行建模,模拟蚂蚁的觅食行为,由多只蚂蚁协作完成最优路径的搜索.搜索过程采用了概率搜索策略、最近邻居策略和目标导引函数,使得搜索过程极为迅速高效.仿真实验结果表明,即使在障碍物非常复杂的地理环境,用本算法也能迅速规划出最优路径,且能进行实时规划,效果十分令人满意. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 蚁群算法 概率搜索
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一类动态不确定环境下机器人的滚动路径规划 被引量：93
9
作者 席裕庚 张纯刚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期161-175,共15页
研究了一类全局环境未知且存在动态障碍物情况下的机器人路径规划问题 .借鉴预测控制滚动优化原理 ,给出了基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法 .充分利用机器人实时测得的局部环境信息 ,实施在线滚动规划 ,把优化与反馈机制合理结合... 研究了一类全局环境未知且存在动态障碍物情况下的机器人路径规划问题 .借鉴预测控制滚动优化原理 ,给出了基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法 .充分利用机器人实时测得的局部环境信息 ,实施在线滚动规划 ,把优化与反馈机制合理结合起来 ,对动态不确定环境具有良好的适应性 . 展开更多
关键词 机器人 路径规划 滚动规划 安全性 可达性 动态不确定环境 移动机器人
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基于改进的A^*算法与动态窗口法的移动机器人路径规划 被引量：148
10
作者 王洪斌 尹鹏衡 +2 位作者 郑维 王红 左佳铄 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期346-353,共8页
提出了一种改进的A^*算法与动态窗口法相结合的混合算法,以解决移动机器人在多目标复杂环境中的路径规划问题.首要,为了提升算法的运行效率,实现单次规划的路径可通过多个目标点,同时提升路径平滑处理的灵活性并满足移动机器人非完整约... 提出了一种改进的A^*算法与动态窗口法相结合的混合算法,以解决移动机器人在多目标复杂环境中的路径规划问题.首要,为了提升算法的运行效率,实现单次规划的路径可通过多个目标点,同时提升路径平滑处理的灵活性并满足移动机器人非完整约束条件,本文利用目标成本函数对所有目标进行优先级判定,进而利用改进的A^*算法规划一条经过多个目标点的最优路径,同时采用自适应圆弧优化算法与加权障碍物步长调节算法,有效地将路径长度缩短5%,转折角总度数降低26.62%.其次,为实现移动机器人在动态复杂环境中局部避障并追击动态目标点.提出将改进动态窗口算法与全局路径规划信息相结合的在线路径规划法,采用预瞄偏差角追踪法成功捕捉移动目标点,并提升了路径规划效率.最后,对所提方法进行仿真实验,结果表明该方法能够在复杂动态环境中更有效地实现路径规划. 展开更多
关键词 路径规划 移动机器人 改进A^*算法 动态窗口法
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移动机器人路径规划算法综述 被引量：143
11
作者 霍凤财 迟金 +3 位作者 黄梓健 任璐 孙勤江 陈建玲 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2018年第6期639-647,共9页
为提高机器人路径规划的搜索速度,缩短搜索时间,总结归纳移动机器人在路径规划问题上的算法及其特点。首先回顾移动机器人发展历史,并对路径规划技术进行概述;其次对移动机器人路径规划进行分类总结,并从移动机器人对环境掌握情况的角... 为提高机器人路径规划的搜索速度,缩短搜索时间,总结归纳移动机器人在路径规划问题上的算法及其特点。首先回顾移动机器人发展历史,并对路径规划技术进行概述;其次对移动机器人路径规划进行分类总结,并从移动机器人对环境掌握情况的角度出发,将移动机器人路径规划分成全局规划和局部规划两类,然后对全局规划和局部规划的相关算法进行综述,同时对相关算法发展现状及优缺点进行总结。最后指出机器人路径规划技术在改进算法、混合算法、多机器人协作、复杂环境以及多维环境下进一步深入研究的未来发展趋势。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 全局路径规划 局部路径规划
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基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法 被引量：143
12
作者 柳长安 鄢小虎 +1 位作者 刘春阳 吴华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1220-1224,共5页
本文提出了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法.首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,提出了根据目标点自适应调整启发函数,提高算法的收敛速度;借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免搜索陷入局部最优.其... 本文提出了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法.首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,提出了根据目标点自适应调整启发函数,提高算法的收敛速度;借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免搜索陷入局部最优.其次为了优化改进蚁群算法的性能,提出用粒子群算法对改进蚁群算法的重要参数进行优化选择.最后实现了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划并完成了仿真实验,实验结果证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 改进蚁群算法
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基于改进势场蚁群算法的机器人路径规划 被引量：136
13
作者 王晓燕 杨乐 +1 位作者 张宇 孟帅 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1775-1781,共7页
提出一种全局静态环境下移动机器人路径规划的改进势场蚁群算法.该算法采用人工势场法求得的初始路径和机器人与下一个节点之间的距离综合构造启发信息,并引入启发信息递减系数,避免了传统蚁群算法由于启发信息误导所致的局部最优问题;... 提出一种全局静态环境下移动机器人路径规划的改进势场蚁群算法.该算法采用人工势场法求得的初始路径和机器人与下一个节点之间的距离综合构造启发信息,并引入启发信息递减系数,避免了传统蚁群算法由于启发信息误导所致的局部最优问题;依据零点定理,提出初始信息素不均衡分配原则,不同的栅格位置赋予不同的初始信息素,降低蚁群搜索的盲目性,提高算法的搜索效率;设定迭代阈值,自适应调节信息素挥发系数,使得该算法具有较高的全局搜索能力,避免出现停滞现象.仿真结果验证了所提出算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 路径规划 蚁群算法 人工势场法 启发信息
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基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究 被引量：130
14
作者 江明 王飞 +1 位作者 葛愿 孙龙龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期113-121,共9页
针对蚁群算法在复杂环境下收敛速度慢且易陷入局部最优值的问题,提出一种改进的蚁群优化算法。该方法依据起始点和目标点位置信息选择全局有利区域增加初始信息素浓度,提高前期蚂蚁搜索效率;增加避障策略,避免蚂蚁盲目搜索产生大量交叉... 针对蚁群算法在复杂环境下收敛速度慢且易陷入局部最优值的问题,提出一种改进的蚁群优化算法。该方法依据起始点和目标点位置信息选择全局有利区域增加初始信息素浓度,提高前期蚂蚁搜索效率;增加避障策略,避免蚂蚁盲目搜索产生大量交叉路径并有效减少蚂蚁死锁数量;采用动态参数控制的伪随机转移策略,提出优质蚂蚁信息素更新原则,自适应调整挥发系数,提高算法全局性;进行二次路径规划,优化路径并降低移动机器人能耗的损失。实验结果表明,该算法有较高的全局搜索能力,收敛速度明显加快,并且可以有效提高移动机器人工作效率,验证了该算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 蚁群算法 路径规划 死锁 移动机器人
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遗传算法在机器人路径规划中的应用研究 被引量：78
15
作者 孙树栋 曲彦宾 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期79-83,共5页
采用栅格法对机器人工作空间进行划分，用序号标识栅格，并以此序号作为机器人路径规划参数编码，应用遗传算法对机器人路径规划作了研究。文中引入间断无障碍路径新概念以简化初始种群产生，定义了插入算子和删除算子以保证路径的连续... 采用栅格法对机器人工作空间进行划分，用序号标识栅格，并以此序号作为机器人路径规划参数编码，应用遗传算法对机器人路径规划作了研究。文中引入间断无障碍路径新概念以简化初始种群产生，定义了插入算子和删除算子以保证路径的连续性和简明性。应用遗传算法工具箱ＮＰＵＧＡＴｏｏｌｂｏｘＶｌ．０对所提方法作的仿真研究结果表明，该方法可行。 展开更多
关键词 路径规划 机器人 遗传算法
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基于势场蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法 被引量：128
16
作者 刘建华 杨建国 +2 位作者 刘华平 耿鹏 高蒙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期18-27,共10页
针对移动机器人路径规划蚁群算法收敛速度慢和人工势场法易陷入局部最优的问题,提出一种以栅格地图为环境模型,在蚁群算法搜索过程中加入针对具体问题的人工势场局部搜索寻优算法,将人工势场法中力因素转换为局部扩散信息素,使蚁群倾向... 针对移动机器人路径规划蚁群算法收敛速度慢和人工势场法易陷入局部最优的问题,提出一种以栅格地图为环境模型,在蚁群算法搜索过程中加入针对具体问题的人工势场局部搜索寻优算法,将人工势场法中力因素转换为局部扩散信息素,使蚁群倾向于具有高适应值的子空间搜索,减少了蚁群算法在盲目搜索路径过程中产生的局部交叉路径及蚂蚁'迷失'数量,提高了蚁群对障碍物的预避障能力。对不同参数组合下2种算法及其它改进算法仿真结果做了比较,验证了基于势场蚁群算法的全局路径规划能够加快寻优过程且具有较强的搜索能力,收敛速度提高近1倍。 展开更多
关键词 移动机器人 蚁群算法 人工势场 路径规划
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用遗传算法进行路径规划 被引量：76
17
作者 吴晓涛 孙增圻 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期14-19,共6页
本文在一种基于网络结构的并行路径规划算法的基础上，为解决该算法的全局最优问题，引入了遗传算法。由于所针对具体的问题的特殊性，本文所使用的遗传算法和通常的遗传算法在某些方面上有所不同。本文所用的遗传算法，采用了“远亲交... 本文在一种基于网络结构的并行路径规划算法的基础上，为解决该算法的全局最优问题，引入了遗传算法。由于所针对具体的问题的特殊性，本文所使用的遗传算法和通常的遗传算法在某些方面上有所不同。本文所用的遗传算法，采用了“远亲交配”的思想以获取新一代的成员，取得了较好的仿真结果。 展开更多
关键词 遗传算法 人工势场法 远亲交配 路径规划
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机器人路径规划方法综述 被引量：66
18
作者 张颖 吴成东 原宝龙 《控制工程》 CSCD 2003年第z1期152-155,共4页
路径规划技术是机器人控制技术研究中的一个重要问题 ,目前为止 ,其研究方法主要有两大类 :传统方法和智能方法。综述了有关机器人路径规划技术的研究方法 ,介绍了自由空间法等传统方法 ,同时讨论了基于遗传算法、模糊控制和神经网络等... 路径规划技术是机器人控制技术研究中的一个重要问题 ,目前为止 ,其研究方法主要有两大类 :传统方法和智能方法。综述了有关机器人路径规划技术的研究方法 ,介绍了自由空间法等传统方法 ,同时讨论了基于遗传算法、模糊控制和神经网络等智能方法的路径规划技术 ,并展望了机器人路径规划技术的未来与发展趋势。 展开更多
关键词 机器人 路径规划 智能规划 传统规划 粗糙集
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基于蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法研究 被引量：124
19
作者 史恩秀 陈敏敏 +1 位作者 李俊 黄玉美 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期53-57,共5页
依据蚁群算法的特点,对移动机器人的全局路径规划方法进行了研究。采用栅格法描述移动机器人的环境信息,仿真分析了蚁群算法的主要参数如蚁群数量m、启发因子α、期望启发因子β和信息素挥发系数ρ等对规划路径的长度和路径规划效率的... 依据蚁群算法的特点,对移动机器人的全局路径规划方法进行了研究。采用栅格法描述移动机器人的环境信息,仿真分析了蚁群算法的主要参数如蚁群数量m、启发因子α、期望启发因子β和信息素挥发系数ρ等对规划路径的长度和路径规划效率的影响。研究结果表明,当算法的参数匹配时,获得的规划路径不仅长度短,且路径规划效率高。通过仿真找到了最佳匹配参数组。基于仿真结果,对工作在不同环境下的移动机器人进行了全局路径规划仿真实验,研究结果验证了蚁群算法最佳匹配参数组的准确性。 展开更多
关键词 移动机器人 蚁群算法 路径规划 参数匹配
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改进人工势场法的移动机器人路径规划 被引量：120
20
作者 于振中 闫继宏 +2 位作者 赵杰 陈志峰 朱延河 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期50-55,共6页
针对传统人工势场法应用于移动机器人路径规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:使用势场强度代替力矢量进行路径规划;在障碍物的斥力势场中添加系数项,解决障碍物与目标点过近导致的目标不可达问题;考虑移动障碍物速度与机器人速... 针对传统人工势场法应用于移动机器人路径规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:使用势场强度代替力矢量进行路径规划;在障碍物的斥力势场中添加系数项,解决障碍物与目标点过近导致的目标不可达问题;考虑移动障碍物速度与机器人速度的影响,将速度信息引入到势场函数中;引入"填平势场"引导机器人走出局部极小点.在改进人工势场模型基础上,将各种势场强度用代数和方式叠加,用遗传信赖域算法搜索机器人在一个采样周期中移动范围内的势场强度之和最小的点,多个最小点构成全局优化路径.实验结果表明,该方法能够较好地实现动态环境下移动机器人的路径规划. 展开更多
关键词 移动机器人 人工势场 遗传信赖域 路径规划
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