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面向复杂障碍场的多智能体系统集群避障模型 被引量：11
1
作者 张超省 王健 +1 位作者 张林 王娅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期141-150,共10页
针对在地面战场中机器人集群执行任务时的避障问题,建立复杂障碍场中多智能体系统集群避障模型。障碍体采用多边形进行几何建模,减少最小外接圆(球)描述时造成的通道变窄或堵死的概率。基于人工势能方法,给出智能体与智能体、智能体与... 针对在地面战场中机器人集群执行任务时的避障问题,建立复杂障碍场中多智能体系统集群避障模型。障碍体采用多边形进行几何建模,减少最小外接圆(球)描述时造成的通道变窄或堵死的概率。基于人工势能方法,给出智能体与智能体、智能体与障碍体、智能体与目标相互作用的数学模型和求解流程:以智能体外心与多边形障碍体内心、外心、边的相互关系,确定障碍体的排斥边和排斥区域;以智能体外心、多边形障碍体边以及目标的相互关系,确定多边形障碍体的捕获边和智能体的临时目标,解决智能体被多边形障碍体边捕获的问题。仿真结果表明:不论静态目标还是动态目标,该模型都可以实现多智能体系统的集群避障控制,验证了其实用性和有效性。 展开更多
关键词 多智能体 复杂障碍场 集群运动 避障
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面向复杂障碍场的电力巡检机器人局部动态融合路径规划 被引量：2
2
作者 宁雪峰 袁炜灯 《计算机测量与控制》 2023年第11期101-105,158,共6页
为解决电力巡检机器人在复杂障碍场中,常与障碍物碰撞、避障效率低等问题,提出面向复杂障碍场的电力巡检机器人局部动态融合路径规划方法;使用基于栅格法的复杂障碍场地图生成方法,构建面向复杂障碍场的电力巡检环境地图;结合所构建地... 为解决电力巡检机器人在复杂障碍场中,常与障碍物碰撞、避障效率低等问题,提出面向复杂障碍场的电力巡检机器人局部动态融合路径规划方法;使用基于栅格法的复杂障碍场地图生成方法,构建面向复杂障碍场的电力巡检环境地图;结合所构建地图信息,由改进遗传算法寻优获取巡检所用全局最短路径后,经时间弹性带算法,结合不同时刻机器人位姿信息,由距离阈值判断机器人与动态障碍物碰撞可能性,以全局规划路径弹性拉伸的方式,完成局部动态融合的避障运行,且需分析局部动态规划路径中,机器人运行方向与全局规划路径一致性,动态调节规划机器人巡检路径;经测试,此方法使用后,机器人未出现碰撞问题,且避障速度提升约300%。 展开更多
关键词 复杂障碍场 电力巡检 机器人 局部动态 融合路径规划 栅格法
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一种基于改进人工势场法的局部路径规划算法 被引量：18
3
作者 许万 程兆 +1 位作者 朱力 张宇豪 《电子测量技术》 北大核心 2022年第19期83-88,共6页
针对在存在复杂障碍物的环境中,利用人工势场法进行移动机器人路径规划时出现的局部最小值和目标不可达问题。本文提出了一种基于凹形障碍物补齐的改进人工势场法进行局部路径规划。首先,通过对凹形障碍物补齐,防止机器人进入局部最小... 针对在存在复杂障碍物的环境中,利用人工势场法进行移动机器人路径规划时出现的局部最小值和目标不可达问题。本文提出了一种基于凹形障碍物补齐的改进人工势场法进行局部路径规划。首先,通过对凹形障碍物补齐,防止机器人进入局部最小值区域。然后,通过新增距离影响因子,改进了斥力场函数,使目标点成为全局势场中的最小点,防止机器人陷入目标不可达区域。最后仿真结果表明,本文所提出的改进人工势场法可以解决存在复杂障碍物的环境中的局部最小值问题和目标不可达问题,并且相对于其他算法,可以有效减少路径补偿,提高规划效率。 展开更多
关键词 移动机器人 复杂障碍物 路径规划 人工势场法 障碍物补齐
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复杂地质条件下矿用智能巡检机器人自动避障研究
4
作者 王旭辉 魏鸣 张红娥 《电子设计工程》 2024年第22期82-86,共5页
为机器人在复杂地质条件下规划最佳井下避障巡检路线,合理指导矿用智能巡检机器人高效率巡检,研究复杂地质条件下矿用智能巡检机器人自动避障方法。以最快前进运动和保持目标方向统一为矿用智能巡检机器人巡检目标函数,建立巡检路径规... 为机器人在复杂地质条件下规划最佳井下避障巡检路线,合理指导矿用智能巡检机器人高效率巡检,研究复杂地质条件下矿用智能巡检机器人自动避障方法。以最快前进运动和保持目标方向统一为矿用智能巡检机器人巡检目标函数,建立巡检路径规划数学模型;以模型为基础,通过改进蚁群算法获取从矿用智能巡检机器人初始点位置到终止点位置的最优路径;利用人工势场法将最优路径与自动避障问题相结合,通过叠加引力和斥力的势场合力,判断复杂地质条件下障碍物位置,实现矿用智能巡检机器人在复杂的地质环境中自动避障规划。实验结果表明,该方法可实现复杂地质条件下矿用智能巡检机器人避障路径规划,矿用智能巡检机器人可在最短时间内成功躲避障碍物,用较少的迭代次数便可获取最短避障路径。 展开更多
关键词 复杂地质条件 巡检机器人 自动避障 蚁群算法 人工势场法 最优路径
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适应于障碍物真实结构的航天器集群避障运动控制 被引量：2
5
作者 周昊 党朝辉 《航天控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期23-29,共7页
基于人工势场法,研究了适应于空间障碍物真实结构的航天器集群避障运动控制问题。所建立的适应于空间障碍物形状的障碍物势场模型由基于距离度量的基本几何单元势场构成。然后为航天器集群设计了一种避障运动控制律,并对闭环系统稳定性... 基于人工势场法,研究了适应于空间障碍物真实结构的航天器集群避障运动控制问题。所建立的适应于空间障碍物形状的障碍物势场模型由基于距离度量的基本几何单元势场构成。然后为航天器集群设计了一种避障运动控制律,并对闭环系统稳定性以及避障效果进行了理论分析。最后通过具体的编队形成运动仿真案例,验证了控制律所能实现的状态跟踪和碰撞规避效果。本文设计的避障方法仅利用个体相对于邻近障碍物的位置和速度信息,适应于空间障碍物信息不完全已知的现实应用需求。 展开更多
关键词 碰撞规避 复杂障碍物规避 人工势场 航天器相对运动 集群控制
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复杂开放水域的无人船避障路线蚁群规划算法
6
作者 陈改霞 叶萧然 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第20期101-104,共4页
为了改善避障效果,获得具有较少拐点的最短避障路线,设计复杂开放水域的无人船避障路线蚁群规划算法。在复杂开放水域障碍物栅格化处理的基础上,基于蚁群算法基本原理,获取势场合力、目标点的位置信息相结合的综合启发信息,优化信息素... 为了改善避障效果,获得具有较少拐点的最短避障路线,设计复杂开放水域的无人船避障路线蚁群规划算法。在复杂开放水域障碍物栅格化处理的基础上,基于蚁群算法基本原理,获取势场合力、目标点的位置信息相结合的综合启发信息,优化信息素浓度增量,改进状态转移概率,进行蚁群算法的改进处理,实现无人船避障路线规划。结果表明,该算法可实现无人船避障路线规划,设计的避障路线长度相比改进前降低了40.39%、拐点数减少60%。 展开更多
关键词 复杂开放水域 避障路线规划 蚁群算法 势场合力 信息素浓度 状态转移概率
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