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题名基于层次深度强化学习的带电作业机械臂控制技术
被引量：17
- 1
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作者
闫冬
陈盛
彭国政
谈元鹏
张玉天
吴凯
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机构
中国电力科学研究院有限公司
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期459-471,共13页
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基金
国家重点研发计划(2018YFB1307400).
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文摘
为了实现配电网带电作业机械臂的自主避障和自主导航,提出了一种基于子任务的层次深度强化学习算法的机械臂智能控制方法,设计了其对应的环境状态空间、动作策略和奖励函数并开展仿真实验进行效果验证。实验结果表明:全局随机障碍下单一模型成功率平均不足35%,层次模型比单一模型在全空间的决策训练中更易收敛,在跨线作业和设备作业两种场景下避障导航成功率分别可提升至90%和71.01%;同时,提出的安全路径引导奖惩机制可有效提升考虑安全距离下的机械臂作业路径寻优效率。层次深度强化学习模型在应对不同目标及障碍时具有更强的泛化性能,可为实现全自主带电作业提供理论和技术参考。
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关键词
带电作业
自主避障
自主导航
层次强化学习
深度强化学习
智能控制
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Keywords
live working
autonomous obstacle avoidance
autonomous navigation
hierarchical reinforcement learning
deep reinforcement learning
intelligent control
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分类号
TM84
[电气工程—高电压与绝缘技术]
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名机器人室内环境自主探索与地图构建方法
被引量：9
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作者
郑国贤
张磊
张华希
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机构
东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室
亚眠大学计算机学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020年第10期1743-1750,共8页
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基金
预研共用技术项目(41412050202)。
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文摘
提出了一种基于多传感器融合的移动机器人自主探索与地图构建方法。首先,提出了一种基于激光、RGB-D相机和惯性测量单元的实时2D栅格地图和3D点云地图构建方法,采用RGB-D相机和惯性测量单元融合的方法,提升了位姿输出的频率,保证了采用激光数据和RGB-D数据进行建图的稳定性。其次,提出一种基于可通行区域的探索目标点快速提取方法,以补充原有的方法在复杂室内环境下提取探索目标点失效的问题。最后,通过改进的避障模块实现机器人的运动控制,使得机器人安全地探索目标。同时,本系统采用ROS的分布式架构,将整体算法合理地分配到服务端和客户端,降低了系统实现的硬件要求。不仅如此,设计了多目标导航界面,使人机交互更加方便和满足多任务部署。实验结果验证了方法的有效性。
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关键词
自主探索
探索目标点提取
多传感器融合
避障
多目标导航
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Keywords
autonomous exploration
extraction of targets
multi-sensors fusion
obstacle avoidance
multi-objective navigation
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名无人机巡检架空输电线路自主避障导航算法研究
被引量：7
- 3
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作者
张红兵
索春光
宁友欢
张文斌
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机构
昆明理工大学理学院
昆明理工大学机电工程学院
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出处
《软件》
2020年第10期236-241,共6页
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文摘
随着无人机技术的发展,无人机被广泛应用于高压输电线路进行巡检,但受到环境因素的影响作业人员对无人机的控制难度较大,甚至导致无人机撞向输电导线或者铁塔引发电力事故。因此,提高无人机的自主巡航能力是无人机巡检高压输电线的重要技术,基于此,本文提出一种基于模糊神经网络多传感器数据融合方法,实现无人机对架空输电线路的自主避障导航。该方法首先将需要巡检的输电线路的坐标信息输入无人机飞控系统,实现通过铁塔坐标对无人机进行全局导航,而在局部则采用虚拟势场法实现对无人机自主避障。对于多传感器数据分析,本文将模糊神经网络结合模糊聚类的方法进行改进提出一种多传感器数据融合算法,实现对无人机周围环境的准确采集,从而实现对无人机巡线的自主避障导航。最后构建仿真实验平台,对无人机寻线自主避障导航进行模拟实验,从而验证了该算法的可行性。
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关键词
无人机寻线
多传感器数据融合
自主避障导航
模糊神经网络
自适应
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Keywords
UAV inspection power lin
Multi-sensor data fusion
autonomous obstacle avoidance navigation
Fuzzy neural network
Adaptive
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于差分定位的室内无人机自主避障导航技术
被引量：1
- 4
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作者
冯兰新
孙庆森
刘加国
吴斌
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机构
国网山东省电力公司泰安供电公司
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出处
《机械设计与制造工程》
2023年第6期83-86,共4页
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文摘
室内无人机在飞行巡检过程中会遇到一些障碍,若仅运用超声传感器、红外传感器等多信息融合技术,无法保证无人机飞行安全。为此,在无人机自主避障导航中运用图像处理技术,研究一种基于帧间差分算法的自主无人机避障方法,主要利用图像差分方法,对相互连续的三帧图像进行处理,并提取图像的边缘,计算封闭区域面积,进而判断面积和阈值的大小,得到有无障碍物存在的判断结果。实验证明,该方法能够有效解决室内无人机避障导航问题,准确性与实时性都比较理想。
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关键词
差分定位
室内无人机
自主避障导航
图像识别
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Keywords
differential positioning
indoor drone
autonomous obstacle avoidance navigation
image identification
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分类号
TP202
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名未知复杂环境中高效的快速安全轨迹生成方法
- 5
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作者
王立辉
郭意霖
任元
李勇
许宁徽
陈飞鹏
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机构
东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期620-626,共7页
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基金
国家重点研发计划(2022YFD2001503)
江苏省重点研发计划(BE2022389)。
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文摘
针对四旋翼无人机在未知复杂环境中无法高效生成快速且安全轨迹的问题,提出了一种以B样条曲线控制点为主体的硬约束轨迹生成方法。用B样条曲线表示轨迹,并以其控制点作为搜索和优化的主体,通过基于固定时间间隔扩张的前端搜索获取的轨迹时空信息,将后端轨迹优化问题简化成二次规划。在已知安全空间中,基于不同的优化策略高效地生成快速且具有安全保障的最终轨迹。与目前先进算法的比较结果表明,所提方法在获得同等甚至更优飞行时间的前提下,以飞行距离增加1.06%~4.52%的代价减少了57.6%~59.6%的重规划时间。
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关键词
轨迹优化
运动规划
自主飞行
避障
无人机导航
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Keywords
trajectory optimization
motion plannning
autonomous flight
obstacle avoidance
drone navigation
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于物联网和机器视觉的自动导航灭火机器人
被引量：1
- 6
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作者
张帆
肖丙刚
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机构
中国计量大学信息工程学院
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出处
《中国计量大学学报》
2021年第3期384-390,共7页
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基金
国家级大学生创新创业训练计划项目(No.202010356008)
浙江省大学生科技创新活动计划项目(No.2020R409034)。
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文摘
目的:设计一种灭火机器人以解决目前国内外灭火机器人研究所存在的环境监测范围受限、避障风险高、火焰识别精度不高三个问题。方法:采用物联网系统框架并结合紫蜂(ZigBee)无线通信技术;采用激光雷达自主避障导航技术并改善其路径规划算法,通过实验确定新算法的最佳参数;采用新型图像预处理方法并进行火焰识别模型的训练。结果:所设计的灭火机器人解决了传统灭火机器人环境监测范围受限、避障风险高、火焰识别精度不高的问题,改善后的火焰识别模型准确率达到90%,实验确定了最佳模型参数为0.6到0.8的区间值。结论:所设计的机器人系统能够高效、可靠地执行火焰检测到灭火的一系列工作,具有很好的现实应用价值。
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关键词
物联网技术
火焰识别模型
自主避障导航技术
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Keywords
IoT technology
flame identification model
autonomous obstacle avoidance navigation technology
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分类号
TP399
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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