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三维激光雷达在无人车环境感知中的应用研究 被引量:42
1
作者 张银 任国全 +1 位作者 程子阳 孔国杰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第13期1-11,共11页
环境感知是无人驾驶的核心技术之一,而利用三维激光雷达进行障碍物检测一直是国内外的研究热点。本文首先按照传感器的种类介绍了无人车障碍物检测方法的分类,然后介绍了基于三维激光雷达进行障碍物检测的基本原理,之后详细分析了基于... 环境感知是无人驾驶的核心技术之一,而利用三维激光雷达进行障碍物检测一直是国内外的研究热点。本文首先按照传感器的种类介绍了无人车障碍物检测方法的分类,然后介绍了基于三维激光雷达进行障碍物检测的基本原理,之后详细分析了基于三维激光雷达进行障碍物检测的传统方法。其中深度学习是二维图像目标检测及分类的重要方法,在介绍三维激光雷达点云特点的同时分析了点云深度学习的挑战,最后详细分析了三维点云深度学习在障碍物检测方面的研究现状以及发展趋势,并且介绍了自动驾驶领域的KITTI数据集和ApolloScape数据集。 展开更多
关键词 遥感 无人驾驶 三维激光雷达 障碍物检测 栅格网络 深度学习
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基于STM32的移动机器人目标自动跟随系统设计 被引量:30
2
作者 李艳 周莹亮 李可可 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第2期403-410,共8页
针对移动机器人目标跟随过程中目标定位不准确,容易丢失等问题,提出了一种基于STM32f407的移动机器人目标自动跟随系统。运用无线通讯模块NRF24L01实现目标与机器人之间的信号同步,采用超声波三边定位算法实现对目标的定位,通过PWM波控... 针对移动机器人目标跟随过程中目标定位不准确,容易丢失等问题,提出了一种基于STM32f407的移动机器人目标自动跟随系统。运用无线通讯模块NRF24L01实现目标与机器人之间的信号同步,采用超声波三边定位算法实现对目标的定位,通过PWM波控制电机转速实现对目标的跟踪。同时,采用超声波编码技术解决定位中存在的目标串扰问题;运用改进的人工势场算法解决避障后的路径规划问题;通过惯性导航对目标预测解决避障造成的目标丢失问题。通过测试表明:该系统能实现在复杂环境下对目标的实时、准确的跟踪,具有良好的避障功能和路径规划功能。 展开更多
关键词 自动跟踪 三边定位 避障 惯性导航
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基于航路二叉树的航线自动生成方法 被引量:19
3
作者 汪柱 李树军 +1 位作者 张立华 李宁 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期407-410,共4页
针对航线自动生成中存在贪婪性的弱点,提出了基于航路二叉树的航线自动生成算法。实验结果表明,所提方法能克服现有航线自动生成算法中的贪婪性,提高航线最优化结果的质量。
关键词 航路二叉树 航线自动生成 碍航区
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基于ROS的多功能智能小车设计 被引量:10
4
作者 史星彦 关志伟 +3 位作者 彭涛 吴迪 胡乐媛 蔡一杰 《装备制造技术》 2020年第10期38-42,46,共6页
基于机器人操作系统(ROS)的智能小车自动导航避障兼跟随功能实现的基本方法,设计了一款室内移动智能小车,小车通过激光雷达扫描周围环境的实时信息,最后传入工控机处理后通过建图算法构建一张二维栅格地图,小车通过A*或者Dijkstra算法... 基于机器人操作系统(ROS)的智能小车自动导航避障兼跟随功能实现的基本方法,设计了一款室内移动智能小车,小车通过激光雷达扫描周围环境的实时信息,最后传入工控机处理后通过建图算法构建一张二维栅格地图,小车通过A*或者Dijkstra算法进行全局路径规划,通过局部路径规划动态窗口算法(DWS)避开障碍物,通过激光雷达测量物体的距离和Python程序使小车对最近的目标进行跟随,对硬件要求低,快速实现相应功能。 展开更多
关键词 ROS 智能小车 自动跟随 自动导航 避障
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基于PIC单片机的智能循迹小车设计 被引量:10
5
作者 金立 贾存良 +1 位作者 王梅 刘恩鹏 《工矿自动化》 2010年第8期129-132,共4页
介绍了一种基于PIC单片机的智能循迹小车的硬件和软件设计。该智能循迹小车以PIC16F877A单片机为主控芯片,采用单光束红外光电传感器RPR221作为检测元件、恒压恒流桥式驱动芯片L298N作为小车驱动芯片,使小车能按预定的轨道稳定地行驶,... 介绍了一种基于PIC单片机的智能循迹小车的硬件和软件设计。该智能循迹小车以PIC16F877A单片机为主控芯片,采用单光束红外光电传感器RPR221作为检测元件、恒压恒流桥式驱动芯片L298N作为小车驱动芯片,使小车能按预定的轨道稳定地行驶,能正确地识别路径、避障,速度和路程的显示较准确,具有一定的抗干扰能力。 展开更多
关键词 智能小车 红外光电传感器 自动循迹 避障 测速 路径识别
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基于STM32单片机的智能搬运小车设计 被引量:9
6
作者 王楠 查志敏 《大庆师范学院学报》 2017年第6期16-19,共4页
介绍了一种基于STM32单片机的智能搬运小车硬件系统和软件系统的设计。该智能搬运小车以STM32单片机为主控芯片,采用单光束红外光电传感器RPR221作为检测元件,使小车能按预定的轨道稳定行驶,能正确地识别路径、避障、搬运,并且具有一定... 介绍了一种基于STM32单片机的智能搬运小车硬件系统和软件系统的设计。该智能搬运小车以STM32单片机为主控芯片,采用单光束红外光电传感器RPR221作为检测元件,使小车能按预定的轨道稳定行驶,能正确地识别路径、避障、搬运,并且具有一定的抗干扰能力。 展开更多
关键词 智能小车 红外光电传感器 自动循迹 避障
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农业机械无人驾驶系统关键技术研究进展 被引量:6
7
作者 张隆梅 刘岗微 +2 位作者 齐彦栋 杨腾祥 金诚谦 《智能化农业装备学报(中英文)》 2022年第1期27-36,共10页
农业机械无人驾驶系统是实现精准农业的基础,研究和发展农业机械无人驾驶系统是缓解我国劳动力短缺、实现精准农业的有效途径。介绍国内外在农业机械导航定位技术、导航路径规划技术和自动转向技术等方面取得的最新进展,分别阐述了基于... 农业机械无人驾驶系统是实现精准农业的基础,研究和发展农业机械无人驾驶系统是缓解我国劳动力短缺、实现精准农业的有效途径。介绍国内外在农业机械导航定位技术、导航路径规划技术和自动转向技术等方面取得的最新进展,分别阐述了基于GPS定位技术、北斗定位技术和视觉导航的农业机械导航定位技术,阐述基于全覆盖路径规划和全局点到点路径规划的全局路径规划算法,基于避障和跟踪的局部路径规划,以及基于电机动力和电控液压的自动转向技术。这些技术经过多年的发展已经比较成熟,在农业生产实践中得到了广泛应用,但仍存在许多问题,包括定位技术容易受环境干扰,路径规划技术数据利用率较低和对环境信息依赖程度较高,自动转向技术改装过程复杂和在恶劣的田间作业容易损坏且不易维修。在此基础上,提出组合导航、多传感器融合技术、模块化自动转向装置是农机无人驾驶系统未来的研究方向。 展开更多
关键词 导航定位 路径规划 自动转向 避障 路径跟踪
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基于机器视觉的救援机器人自动避障技术研究 被引量:1
8
作者 包子涵 李龙海 +5 位作者 刘丽丽 孙伟 邱天宇 芮哲立 胡江 芮文翰 《机械制造与自动化》 2024年第1期202-208,共7页
针对矿山救援机器人易受粉尘、光线昏暗等因素影响,导致其自动避障能力下降问题,研究一种基于机器视觉的救援机器人自动避障策略,可以实现在复杂环境下的有效避障。设计一种基于改进非局部均值滤波和多尺度B样条小波变换的机器视觉算法... 针对矿山救援机器人易受粉尘、光线昏暗等因素影响,导致其自动避障能力下降问题,研究一种基于机器视觉的救援机器人自动避障策略,可以实现在复杂环境下的有效避障。设计一种基于改进非局部均值滤波和多尺度B样条小波变换的机器视觉算法,以获得更高质量图像并精确获得障碍物边缘,确保救援机器人自主识别并避开障碍物。仿真结果表明:该算法相比传统算法在图像降噪和边缘检测上均体现出优越性。 展开更多
关键词 救援机器人 自动避障 非局部均值算法 图像降噪 小波变换 边缘检测
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Development of a tomato harvesting robot used in greenhouse 被引量:6
9
作者 Wang Lili Zhao Bo +5 位作者 Fan Jinwei Hu Xiaoan Wei Shu Li Yashuo Zhou Qiangbing Wei Chongfeng 《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》 SCIE EI CAS 2017年第4期140-149,共10页
A tomato harvesting robot was developed in this study,which consisted of a four-wheel independent steering system,a 5-DOF harvesting system,a navigation system,and a binocular stereo vision system.The four-wheel indep... A tomato harvesting robot was developed in this study,which consisted of a four-wheel independent steering system,a 5-DOF harvesting system,a navigation system,and a binocular stereo vision system.The four-wheel independent steering system was capable of providing a low-speed steering control of the robot based on Ackerman steering geometry.The proportional-integral-derivative(PID)algorithm was used in the laser navigation control system.The Otsu algorithm and the elliptic template method were used for the automatic recognition of ripe tomatoes,and obstacle avoidance strategies were proposed based on the C-space method.The maximum average absolute error between the set angle and the actual angle was about 0.14°,and the maximum standard deviation was about 0.04°.The laser navigation system was able to rapidly and accurately track the path,with the deviation being less than 8 cm.The load bearing capacity of the mechanical arm was about 1.5 kg.The success rate of the binocular vision system in the recognition of ripe tomatoes was 99.3%.When the distance was less than 600 mm,the positioning error was less than 10 mm.The time needed for recognition of ripe tomatoes and pitching was about 15 s per tomato,with a success rate of about 86%.This study provides some insights into the development and application of tomato harvesting robot used in the greenhouse. 展开更多
关键词 tomato harvesting robot four-wheel independent steering automatic navigation binocular stereo vision system obstacle avoidance GREENHOUSE
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Global path guided vehicle obstacle avoidance path planning with artificial potential field method 被引量:2
10
作者 Yangde Chen Peiliang Wang +1 位作者 Zichen Lin Chenhao Sun 《IET Cyber-Systems and Robotics》 EI 2023年第1期24-35,共12页
An artificial potential field method based on global path guidance(G-APF)is proposed for target unreachability and local minima problems of the conventional artificial potential field(APF)method in complex environment... An artificial potential field method based on global path guidance(G-APF)is proposed for target unreachability and local minima problems of the conventional artificial potential field(APF)method in complex environments with dynamic obstacles.First,for the target unreachability problem,the global path attraction is added to the APF;second,an obstacle detection optimisation method is proposed and the optimal virtual target point is selected by setting the evaluation function to improve the local minima problem;finally,based on the obstacle detection optimisation method,the gravitational and repulsive processes are improved so that the path can pass through the narrow channel smoothly and remain collision-free.Experiments show that the method optimises 40.8%of the total path corners,reduces 81.8%of the number of path oscillations,and shortens 4.3%of the path length in Map 1.It can be applied to the vehicle obstacle avoidance path planning problem in complex environments with dynamic obstacles. 展开更多
关键词 automatic guided vehicles obstacle avoidance path planning
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基于障碍物和车位检测的单阶段多任务YOLO-Parking算法研究
11
作者 张炳力 王焱辉 +3 位作者 潘泽昊 王怿昕 杨程磊 王欣雨 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期1-6,61,共7页
文章提出一种基于YOLOv4的端到端多任务网络模型用于自动泊车系统中的感知任务,以环视图像(around view monitor, AVM)作为网络输入,基于卷积网络提取图像特征信息,通过YOLO和DMPR-PS(directional marking-point regression-parking sl... 文章提出一种基于YOLOv4的端到端多任务网络模型用于自动泊车系统中的感知任务,以环视图像(around view monitor, AVM)作为网络输入,基于卷积网络提取图像特征信息,通过YOLO和DMPR-PS(directional marking-point regression-parking slot)检测头实现停车位与障碍物并行检测。在PS 2.0公开数据集上进行验证的结果表明,所提出的多任务检测方法能够同时检测停车位和障碍物,障碍物识别平均精度均值达到89.72%,车位识别查准率达到93.53%,网络检测速率为34.0帧/s,在满足自动泊车感知任务需求的同时提升了系统的检测效率。该文研究成果对自动泊车感知技术的发展具有一定的意义。 展开更多
关键词 自动泊车 环视图像(AVM) 多任务网络 障碍物识别 停车位识别
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基于邻域系统的智能车辆最优轨迹规划方法 被引量:5
12
作者 王星 赵海良 王志刚 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期1040-1047,共8页
针对智能车在行驶中的轨迹规划与控制问题。以邻域系统理论为基础,将智能车在复杂道路的动态控制转化为邻域内的简单静态控制;对邻域内的最优轨迹曲线进行选取,采用曲率的积分定义了曲线的弯阻指数,并以此为基础给出了邻域内的最优轨迹... 针对智能车在行驶中的轨迹规划与控制问题。以邻域系统理论为基础,将智能车在复杂道路的动态控制转化为邻域内的简单静态控制;对邻域内的最优轨迹曲线进行选取,采用曲率的积分定义了曲线的弯阻指数,并以此为基础给出了邻域内的最优轨迹曲线评判模型和求解算法;以插值方法所建立的满意轨迹曲线为例进行仿真。结果表明,该方法在选取智能车的行驶轨迹的平稳光滑性上有一定的优越性。 展开更多
关键词 智能车辆 自动驾驶 轨迹规划 车辆避障 邻域系统 最优轨迹 满意曲线 综合评判
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路口内虚拟车道自动制图方法 被引量:1
13
作者 刘大伟 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第6期15-19,共5页
高精度地图在位置查找、自动导航、自动驾驶等场景中起到至关重要的作用。本文对现有高精度地图的制图方法进行了分类与总结,并指出现有制图方法存在的问题:制图效率低且没有规避障碍物,导致即使可以自动化标注路口内的虚拟车道线,但实... 高精度地图在位置查找、自动导航、自动驾驶等场景中起到至关重要的作用。本文对现有高精度地图的制图方法进行了分类与总结,并指出现有制图方法存在的问题:制图效率低且没有规避障碍物,导致即使可以自动化标注路口内的虚拟车道线,但实际却不可用。本文针对现有制图方法存在的问题,设计了一种路口内可以规避障碍物(如岗亭、交通圈等)的虚拟车道线自动化制图方法。通过对北京市和上海市部分路段内的多个路口内的虚拟车道线进行自动化提取,并记录首次自动化制图提取的正确率。试验结果表明,该方法可适用于十字、X形、Y形、T形等多种路口,并且自动化标注的虚拟车道线可以规避路口内的障碍物,满足绝大多数路口内的车道线自动化提取需求,因此该方法可以满足路口内虚拟车道线的自动化制图的预期目标。通过该自动化制图方法,可以快速自动标注路口内的车道线,大大提高制图人员的制图效率。 展开更多
关键词 高精地图 自动化制图 制图效率 虚拟车道 规避障碍物
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基于STM32的智能购物车设计 被引量:4
14
作者 刘东阳 岳雪亭 《工业控制计算机》 2021年第7期160-161,165,共3页
针对传统超市购物车结账排队时间长、付款效率低的问题,提出了一种更符合现代社会人们购物方式的智能购物车。智能购物车能够实现购物车的自动跟随、避障、称重、条形码识别等功能,用户可以在购物车的LCD液晶屏查看自己的购物商品信息... 针对传统超市购物车结账排队时间长、付款效率低的问题,提出了一种更符合现代社会人们购物方式的智能购物车。智能购物车能够实现购物车的自动跟随、避障、称重、条形码识别等功能,用户可以在购物车的LCD液晶屏查看自己的购物商品信息、价钱信息,并且单片机会自动通过Wi-Fi模块将数据发送到超市前台,用户只需要到前台结账即可,大大减少排队和商品结算时间。整体设计具有很高的完整性和实用性,能有效缓解因手工结算缓慢导致的排队付款时间过长的问题,具有很大的市场潜力。 展开更多
关键词 购物车 自动跟随 条形码识别 避障
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自动优化设计在过渡带三维地震勘探中的应用 被引量:4
15
作者 石双虎 李培明 +2 位作者 白光宇 贺涌 李红星 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期629-633,638,共6页
在复杂过渡带三维地震勘探项目中,施工设计包括海陆观测系统设计、从属线束设计、偏点设计等,其优化对于提高地震数据采集效率,保证资料品质,减少空炮、废炮和重炮,实现资料无缝连接至关重要。这就要求技术人员针对工区特点提前合理设... 在复杂过渡带三维地震勘探项目中,施工设计包括海陆观测系统设计、从属线束设计、偏点设计等,其优化对于提高地震数据采集效率,保证资料品质,减少空炮、废炮和重炮,实现资料无缝连接至关重要。这就要求技术人员针对工区特点提前合理设计特殊观测系统,优化炮点布设,从而最大限度地满足覆盖次数均匀的需要。通过自动优化设计施工方式,可以减少人工误差,使采集结果最大限度地实现设计要求,从而提高效率、节约成本。 展开更多
关键词 过渡带 自动优化 微观设计 障碍物
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基于单片机的自控避障小车设计 被引量:2
16
作者 林奕奕 傅毅霖 +2 位作者 戴陈伽 许晓惠 沈振辉 《价值工程》 2018年第17期180-182,共3页
针对电动小车行驶中的避障问题,研究基于单片机的自控避障小车系统,构建自控避障小车系统方案,提出自动避障机制,探讨硬件系统组成,完成系统控制状态字设计及自控避障小车行进控制流程,完成自控避障小车开发。
关键词 单片机 小车 自控 避障
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基于多传感器信息融合的智能泊车系统研究 被引量:1
17
作者 韩永奇 张芳芳 +5 位作者 纪鹏 寇磊 马浩 王润墨 苑全德 皮玉珍 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2021年第6期53-60,共8页
针对手动泊车难,自动泊车设备成本高的问题,本文设计了一套智能泊车系统。首先以STM32单片机作为主控芯片,利用信息融合技术,对多个传感器的信息进行融合和互补来识别车位以及感知周围环境。之后执行泊车动作,泊入车位后调整车身状态。... 针对手动泊车难,自动泊车设备成本高的问题,本文设计了一套智能泊车系统。首先以STM32单片机作为主控芯片,利用信息融合技术,对多个传感器的信息进行融合和互补来识别车位以及感知周围环境。之后执行泊车动作,泊入车位后调整车身状态。实验结果表明:该智能泊车系统能够对行人以及障碍物进行准确识别,有效辨别不同情况的停车位并自动泊入车位,提高了泊车系统的智能化水平。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 单片机 自动泊车 避障
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一种基于A~*的RPG游戏寻路算法 被引量:1
18
作者 谢吉刚 《电子测试》 2018年第19期25-28,共4页
针对RPG游戏场景大、角色多、地图动态变化的特点,传统的A*的寻路算法会随着地图规模增大,性能会急剧下降,一般分层算法响应慢的问题,本文提出一种分层避障寻路算法。该算法首先对地图进行分层预处理,抽取关键点,形成节点抽象图,然后在... 针对RPG游戏场景大、角色多、地图动态变化的特点,传统的A*的寻路算法会随着地图规模增大,性能会急剧下降,一般分层算法响应慢的问题,本文提出一种分层避障寻路算法。该算法首先对地图进行分层预处理,抽取关键点,形成节点抽象图,然后在起点和终点区域应用避障算法探索,路径中部使用A*算法确定最优路径,行进过程同时结合碰撞检测技术完成角色寻路过程。该方法很好地解决了RPG游戏的快速自动寻路问题。 展开更多
关键词 A*算法 自动寻路 分层处理 避障
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机器人自动化拆解过程的快速避障算法研究 被引量:1
19
作者 包向男 周自强 戴国洪 《常州工学院学报》 2021年第2期23-27,共5页
利用机器人对废旧产品进行自动化拆卸时,不同规格的产品待拆卸的目标零件的位置和尺寸大不相同。如何根据这些变化因素来规划和调整零件的移出路径十分关键。文章结合深度图像对目标零件的检测,提出一种基于预定义路径和实时偏移规划的... 利用机器人对废旧产品进行自动化拆卸时,不同规格的产品待拆卸的目标零件的位置和尺寸大不相同。如何根据这些变化因素来规划和调整零件的移出路径十分关键。文章结合深度图像对目标零件的检测,提出一种基于预定义路径和实时偏移规划的快速避障算法,能够满足拆卸过程中的实时性避障要求。 展开更多
关键词 机器人 自动拆卸 避障 路径规划
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瓜果自动施药机器人系统的研究与设计 被引量:1
20
作者 林德颖 《农业技术与装备》 2020年第9期125-127,共3页
该研究针对大棚种植的爬架类瓜果,设计了一种地面行走、施药高度和角度均可调节的自动施药机器人,具有体积小、转向灵活、场地适应性强、节省药剂等优点。系统采用双CPU并行结构,SPI通信协议,将机器人避障行走、路径规划的功能与视觉识... 该研究针对大棚种植的爬架类瓜果,设计了一种地面行走、施药高度和角度均可调节的自动施药机器人,具有体积小、转向灵活、场地适应性强、节省药剂等优点。系统采用双CPU并行结构,SPI通信协议,将机器人避障行走、路径规划的功能与视觉识别、对靶施药的动作分离控制,提高了系统的运行效率。 展开更多
关键词 自动施药 机器人 喷嘴角度 避障 视觉检测
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