改进A~*算法在机器人室内路径规划中的应用 被引量：52

1

作者 陈若男 文聪聪 +1 位作者 彭玲 尤承增 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第4期1006-1011,共6页

传统A~*算法在面向机器人室内多U型障碍的特殊场景下规划路径时,容易忽略机器人实际大小,且计算时间较长。针对这个问题,提出一种改进A~*算法。首先引入邻域矩阵进行障碍搜索以提升路径安全性,然后研究不同类型和尺寸的邻域矩阵对算法... 传统A~*算法在面向机器人室内多U型障碍的特殊场景下规划路径时,容易忽略机器人实际大小,且计算时间较长。针对这个问题,提出一种改进A~*算法。首先引入邻域矩阵进行障碍搜索以提升路径安全性,然后研究不同类型和尺寸的邻域矩阵对算法性能的影响,最后结合角度信息和分区自适应距离信息对启发函数进行改进以提高计算效率。实验结果表明,改进A~*算法可以通过更改障碍搜索矩阵的尺寸来获得不同的安全间距,以保证不同机器人在不同地图环境下的安全性;而且在复杂大环境中与传统A~*算法相比寻路速度提高了28.07%,搜索范围缩小了66.55%,提高了机器人在遇到动态障碍时二次规划的灵敏性。 展开更多

关键词 A*算法 室内路径规划 移动机器人 启发函数

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基于改进D*算法的无人机室内路径规划 被引量：32

2

作者 张飞 白伟 +2 位作者 乔耀华 邢伯阳 周鹏程 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期662-669,共8页

针对多旋翼飞行器室内无GPS信号时的导航问题,本文采用二维码阵列构建室内定位系统,基于改进D^*算法实现无人机室内路径规划,从而实现飞行器在室内的自主导航和避障。基于ArUco二维码设计了地面阵列为无人机提供了全局精确定位信息,使... 针对多旋翼飞行器室内无GPS信号时的导航问题,本文采用二维码阵列构建室内定位系统,基于改进D^*算法实现无人机室内路径规划,从而实现飞行器在室内的自主导航和避障。基于ArUco二维码设计了地面阵列为无人机提供了全局精确定位信息,使用改进D^*算法保证了无人机在飞行过程中能自主进行路径规划和飞行。通过设计实验对改进D^*算法进行了数值仿真验证,并在实际无人机的飞行中应用。实验结果证明:所提改进算法较传统D^*算法能更好地保证无人机的飞行安全,同时基于二维码阵列的定位方式不但具有较高精度同时成本低易于实现。 展开更多

关键词 无人机 室内定位系统 路径规划 自主导航 避障 二维码数组 ArUco 改进D^*算法

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引入导航网格的室内路径规划算法 被引量：30

3

作者 林巍凌 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2016年第2期39-43,共5页

随着社会、经济的不断发展进步,室内导航定位越来越重要,其导航定位精度、准确性倍受业界关注,而路径规划是该研究方向的重要组成部分。针对传统的基于节点的拓扑模型无法较好解决室内空间"路网"的模糊性问题,该文分析了室内... 随着社会、经济的不断发展进步,室内导航定位越来越重要,其导航定位精度、准确性倍受业界关注,而路径规划是该研究方向的重要组成部分。针对传统的基于节点的拓扑模型无法较好解决室内空间"路网"的模糊性问题,该文分析了室内外导航定位的差异,并对传统路径规划算法的局限性进行了分析,提出将基于Delaunay三角剖分导航网格的A*算法应用于室内导航路径规划中。通过算例验证了该方法的有效性,具有较好的实用价值。 展开更多

关键词 室内路径规划 导航网格 A＊算法 DELAUNAY三角剖分

原文传递

顾及地标可视性的室内导航路径优化算法 被引量：14

4

作者 刘涛 张星 +1 位作者 李清泉 方志祥 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期43-48,共6页

提出了一种构建室内行人通行网络的方法,利用矢量建筑图自动构建室内建筑、地标的可视关系,建立行人导航通行规则,支持室内导航路径规划。实验结果表明,此方法能够有效描述室内行人通行规则,并满足拓扑网络构建的实时性需求,减少大规模... 提出了一种构建室内行人通行网络的方法,利用矢量建筑图自动构建室内建筑、地标的可视关系,建立行人导航通行规则,支持室内导航路径规划。实验结果表明,此方法能够有效描述室内行人通行规则,并满足拓扑网络构建的实时性需求,减少大规模存储与维护室内路网的压力。在此基础上提出了一种多目标导航路径优化算法,该算法时间开销较低,能够实时地进行路径规划,得到的最优路径与最短路径相比具有更高的地标可见性和覆盖率。 展开更多

关键词 行人导航 室内通行网络 地标 路径规划 多目标优化

原文传递

面向室内停车场的自主代客泊车关键技术研究 被引量：12

5

作者 张微 华一丁 +3 位作者 臧晨 李鑫慧 唐风敏 郭蓬 《汽车电器》 2019年第8期6-8,共3页

随着自动驾驶技术的发展,面向特定场景下的自动代客泊车技术有望实现最早的落地。国内外各大车企及无人驾驶科技公司纷纷将其作为发展的重点对象,以期望获得最早的商业应用。本文重点分析室内停车场环境下的自主代客泊车系统关键技术,... 随着自动驾驶技术的发展,面向特定场景下的自动代客泊车技术有望实现最早的落地。国内外各大车企及无人驾驶科技公司纷纷将其作为发展的重点对象,以期望获得最早的商业应用。本文重点分析室内停车场环境下的自主代客泊车系统关键技术,主要包括室内定位技术、横纵向控制技术、环境感知技术、路径规划技术。 展开更多

关键词 自主代客泊车 室内定位技术 横纵向控制技术 环境感知技术 路径规划技术

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基于改进蚁群算法的室内疏散路径优化 被引量：9

6

作者 赵立财 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第7期999-1003,共5页

针对传统蚁群算法在解决室内疏散问题时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷问题,将火场的动态参数引入到蚁群算法中,对其路径选择策略、启发函数和信息素更新策略进行改进,为整个疏散群体求解更优的疏散路径。运用改进的蚁群算法... 针对传统蚁群算法在解决室内疏散问题时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷问题,将火场的动态参数引入到蚁群算法中,对其路径选择策略、启发函数和信息素更新策略进行改进,为整个疏散群体求解更优的疏散路径。运用改进的蚁群算法对室内人员的疏散路径进行动态规划,考虑了路径的实时拥挤度,避免了疏散人员局部实现路径优化的瓶颈效应。将分析结果与基本蚁群算法的规划结果进行比较验证,研究结果显示,优化算法缩短了疏散时间和规划路径,提高了疏散效率和搜索速度。 展开更多

关键词 消防 室内疏散 蚁群算法 拥挤度 路径规划

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基于虚拟现实技术的三维室内设计及人物漫游技术 被引量：9

7

作者 闫秋羽 张兴刚 郝冬冬 《现代电子技术》 北大核心 2019年第19期95-97,102,共4页

针对交互型虚拟现实室内场景建设以及人物漫游问题,提出一种基于改进二叉树BSP的室内场景管理方法,并采用遗传算法实现该场景下的人物路径规划。首先,在基于几何建模法的虚拟漫游系统中,利用改进的二叉空间剖分BSP树算法对三维场景进行... 针对交互型虚拟现实室内场景建设以及人物漫游问题,提出一种基于改进二叉树BSP的室内场景管理方法,并采用遗传算法实现该场景下的人物路径规划。首先,在基于几何建模法的虚拟漫游系统中,利用改进的二叉空间剖分BSP树算法对三维场景进行预处理,从而提高实时图形绘制的效率;然后,对漫游场景进行栅格化处理,并采用遗传算法实现两点间最短漫游路径的计算。室内场景漫游测试结果表明,相比传统的A*算法,提出的BSP-遗传漫游算法在耗时和最短路径长度两方面均表现出一定的优势。 展开更多

关键词 室内场景管理 虚拟现实技术 三维场景预处理 实时图形绘制 路径规划 漫游技术

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基于上下文感知的室内路径规划研究 被引量：8

8

作者 林雕 宋国民 +2 位作者 游雄 贾奋励 邓晨 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第3期8-13,18,共7页

为实现精细化的室内导航服务,综合考虑室内空间特性以及上下文感知应用需求,定义了规范化的室内导航模型数据结构,设计了室内POI数据模型,并针对不同类型POI给出了对应的POI与导航模型的转换方法。具体分析了时间、位置、用户、拥挤、事... 为实现精细化的室内导航服务,综合考虑室内空间特性以及上下文感知应用需求,定义了规范化的室内导航模型数据结构,设计了室内POI数据模型,并针对不同类型POI给出了对应的POI与导航模型的转换方法。具体分析了时间、位置、用户、拥挤、事件5类典型上下文信息对路径规划的影响并建立对应的描述模型。基于所提空间模型与上下文信息模型,提出了上下文感知的路径规划实现流程与方法,并针对拥挤情况、事件两类上下文信息的特点建立了对应的权值更新方法。设计了两组不同上下文背景条件下的室内路径规划模拟实验,通过比较分析其最优路径结果,验证了本文所提模型与方法的有效性。 展开更多

关键词 室内路径规划 室内POI建模 上下文建模 上下文感知 权值更新

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基于移动终端的楼宇应急疏散导航系统设计 被引量：8

9

作者 张少平 江辉仙 +1 位作者 张明锋 王晓玲 《福建师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期22-27,共6页

为服务于城市防灾减灾应急管理,针对复杂楼宇应急疏散难题,构建面向应急疏散的楼宇空间数据模型.通过Dijkstra算法,动态分析并确定火灾发生时影响应急疏散路径的各项因子,结合移动终端人员特征,设计面向移动终端的楼宇应急疏散动态路径... 为服务于城市防灾减灾应急管理,针对复杂楼宇应急疏散难题,构建面向应急疏散的楼宇空间数据模型.通过Dijkstra算法,动态分析并确定火灾发生时影响应急疏散路径的各项因子,结合移动终端人员特征,设计面向移动终端的楼宇应急疏散动态路径算法.基于室内定位和火灾消息,推送位于事发地点的室内人员所处的周围区域建筑结构情况信息,借助移动终端展示现场的地理空间结构,使疏散人员可直观地把握事发场景及其发展态势. 展开更多

关键词 室内定位 应急疏散 动态路径规划 楼宇 移动终端

原文传递

室内未知环境遍历路径规划算法综述 被引量：7

10

作者 李一波 张庆涛 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第S3期334-338,共5页

在全局环境未知的情况下,机器人根据自身的传感器实现对环境的遍历探测,称为未知环境的遍历路径规划。其相关算法可以分为3类:一种是简单的随机遍历策略,如迂回往复式;一种是在沿边学习后,建立环境轮廓模型,采用全局视角与局部路径规划... 在全局环境未知的情况下,机器人根据自身的传感器实现对环境的遍历探测,称为未知环境的遍历路径规划。其相关算法可以分为3类:一种是简单的随机遍历策略,如迂回往复式;一种是在沿边学习后,建立环境轮廓模型,采用全局视角与局部路径规划相结合的算法;另一种是不采取沿边学习的漫步式探测路径规划。 展开更多

关键词 室内未知环境 沿边学习 遍历路径规划 探测路径 机器人

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室内环境下基于最优路径规划的PSO-ACO融合算法 被引量：7

11

作者 刘俊 徐平平 +1 位作者 武贵路 彭杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第B11期97-100,共4页

为了使移动机器人在室内障碍物环境下寻找到达指定目的地的最优路径,提出了一种基于粒子群算法(PSO)和蚁群算法(ACO)的改进路径规划的PSO-ACO融合算法。PSO-ACO融合算法针对粒子群算法中粒子容易早熟引起的局部最优问题,采用蚁群算法获... 为了使移动机器人在室内障碍物环境下寻找到达指定目的地的最优路径,提出了一种基于粒子群算法(PSO)和蚁群算法(ACO)的改进路径规划的PSO-ACO融合算法。PSO-ACO融合算法针对粒子群算法中粒子容易早熟引起的局部最优问题,采用蚁群算法获得全局最优解;同时有效地解决了粒子群算法中粒子多样性、种类少,以及蚁群算法中初始化信息素匮乏及耗时过多的问题。仿真结果表明,与粒子群算法和蚁群算法相比,PSO-ACO融合算法在提高算法的全局搜索能力和搜索速度的前提下,极大地改善了算法寻找最优解的能力,实现了最优路径的规划。 展开更多

关键词 室内环境 最优路径规划 粒子群算法 蚁群算法 PSO-ACO融合算法

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数字校园室内外一体化三维导航路径规划 被引量：6

12

作者 危双丰 胡博 +2 位作者 张晓钰 顾秋辰 赵天宇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第10期46-50,共5页

室内外一体化导航是目前的研究热点,相对于较为成熟的室外导航技术,室内定位技术相对滞后,因此无法满足现实生活中日益增长的室内外一体化导航需求。对于日新月异的智能机器人或无人机技术,传统的以二维图为基础的导航路径规划无法满足... 室内外一体化导航是目前的研究热点,相对于较为成熟的室外导航技术,室内定位技术相对滞后,因此无法满足现实生活中日益增长的室内外一体化导航需求。对于日新月异的智能机器人或无人机技术,传统的以二维图为基础的导航路径规划无法满足其对室内外精确导航的需求。因此,如何快速有效地实现室内外一体化三维导航路径规划成为迫切需要解决的问题。本文基于CityEngine和SketchUp三维设计平台,以北京建筑大学为例,利用校园遥感影像数据,建筑属性数据及学院楼建筑平面图,实现了数字校园室内外精细三维建模,并在此基础上,利用Arc GIS建模工具对校园室内外三维导航路径网络进行提取与规划,为智能机器人或无人机室内外一体化智能导航提供了技术支持。 展开更多

关键词 数字校园 三维建模 三维导航路径网络 室内外一体化 路径规划

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基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划 被引量：6

13

作者 朱军 佘平 +4 位作者 李维炼 曹云刚 齐华 王博 王瑜 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1103-1110,共8页

为了解决现有虚拟现实(virtual reality,VR)场景中室内火灾逃生路径规划静态、低效的问题,基于VR场景中的导航网格,提出了室内火灾真实感表达方法,构建了室内火灾VR场景;其次根据VR场景创建了初始导航网格,设计了导航网格动态生成算法,... 为了解决现有虚拟现实(virtual reality,VR)场景中室内火灾逃生路径规划静态、低效的问题,基于VR场景中的导航网格,提出了室内火灾真实感表达方法,构建了室内火灾VR场景;其次根据VR场景创建了初始导航网格,设计了导航网格动态生成算法,建立了室内火灾逃生路径动态规划方法;最后构建了原型系统,并选择某产业园展厅作为案例开展了实验分析.实验结果表明:融合静态地理场景与动态火灾场景,能构建室内火灾VR场景;导航网格每次更新时间在10 ms内,逃生路径规划的每次更新时间平均为50 ms左右,可支持室内火灾逃生路径的动态规划. 展开更多

关键词 室内火灾 虚拟现实 导航网格 逃生路径 动态规划

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室内机器人服务目标避障路径优化仿真 被引量：6

14

作者 李凌雁 常青 王耀力 《计算机仿真》 北大核心 2018年第1期301-305,336,共6页

室内机器人对避障和路径规划效率都有很高要求,传统A*算法忽略机器人尺寸、动态环境中重规划耗时,不适用于室内路径规划。为解决上述问题,提出了一种改进A*路径规划算法。根据机器人尺寸已知、未知两种情况,采用基于路线禁选原则或栅格... 室内机器人对避障和路径规划效率都有很高要求,传统A*算法忽略机器人尺寸、动态环境中重规划耗时,不适用于室内路径规划。为解决上述问题,提出了一种改进A*路径规划算法。根据机器人尺寸已知、未知两种情况,采用基于路线禁选原则或栅格禁选原则进行规划。依据地图更新信息,使用增量A*算法进行重规划。仿真结果表明,改进A*算法规划出的路径能基于机器人尺寸合理避障,并大幅度减少了重规划时搜索的栅格节点数量,缩短了重规划时间,优化了室内机器人服务目标避障路径质量。 展开更多

关键词 室内机器人 路径规划 避障优化

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立体空间A*算法在寻找商场室内导航最优路径中的应用 被引量：6

15

作者 毕小顺 《无线互联科技》 2016年第17期147-148,共2页

文章研究了用于商场室内路径规划导航的算法,对比了各种算法的优缺点,提出了一种优化的A*算法。该算法结合了Dijkstra算法以及广度优先搜索(Breadth First Search,BFS)算法的优点,同时充分考虑了商场的立体空间结构,并结合了商场通行的... 文章研究了用于商场室内路径规划导航的算法,对比了各种算法的优缺点,提出了一种优化的A*算法。该算法结合了Dijkstra算法以及广度优先搜索(Breadth First Search,BFS)算法的优点,同时充分考虑了商场的立体空间结构,并结合了商场通行的大数据,可以给出最有效的商场室内路径规划。 展开更多

关键词 室内 路径规划 导航 A＊算法

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基于蓝牙定位的地下空间逃生疏散系统设计与实现 被引量：5

16

作者 万慧颖 万旺根 罗天杭 《电子测量技术》 2019年第24期43-48,共6页

随着现代社会对于地下空间的深入利用与开发,地下空间的安全性问题成为具有重要现实意义的热点。主要研究当地下空间发生火灾、毒气等紧急情况时,受困人员如何获取动态的环境信息,并根据环境信息智能规划出最优逃生路径。设计了一个逃... 随着现代社会对于地下空间的深入利用与开发,地下空间的安全性问题成为具有重要现实意义的热点。主要研究当地下空间发生火灾、毒气等紧急情况时,受困人员如何获取动态的环境信息,并根据环境信息智能规划出最优逃生路径。设计了一个逃生系统,由传感器节点,树莓派服务器以及智能手机终端3部分组成。该系统将传感器采集的环境信息经WiFi传输到树莓派服务器,服务器利用SVM算法对数据进行分类处理,之后再将数据及异常警报传输到智能手机终端。在手机端实现室内定位,若手机收到火灾警报,则利用A~*算法规划出逃生路径,实现逃生导航的功能。 展开更多

关键词 传感器 树莓派 室内定位 路径规划

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基于混合地图的护理机器人室内导航方法 被引量：5

17

作者 张立志 陈殿生 刘维惠 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期991-1000,共10页

护理机器人在室内三维结构化环境下进行导航时,面临着三维建图计算量大且地图中缺乏语义信息的缺点。提出了基于点和平面特征的混合地图构建方法,结合点和平面在地图构建中的优势,并基于该混合地图搭建室内导航系统。首先,快速地提取特... 护理机器人在室内三维结构化环境下进行导航时,面临着三维建图计算量大且地图中缺乏语义信息的缺点。提出了基于点和平面特征的混合地图构建方法,结合点和平面在地图构建中的优势,并基于该混合地图搭建室内导航系统。首先,快速地提取特征点和特征平面,使用解释树的方法进行数据关联,并使用平滑建图工具构建因子图,进行机器人位姿和路标的联合优化,改进并更新混合地图。然后,搭建室内导航系统,实现了三维障碍物检测、路径规划与运动控制。最后,在走廊环境下进行了室内导航实验,并以由激光雷达构建的二维栅格地图为参考,分析了地图构建效果和机器人定位精度,证明了基于混合地图的室内导航系统在室内结构化环境下的优势。 展开更多

关键词 护理机器人 室内导航 同步定位与建图 数据关联 障碍物检测 路径规划

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融合改进A^(*)算法与DWA算法的室内移动机器人路径规划研究

18

作者 王世刚 李迪 《传感器世界》 2024年第4期20-27,共8页

针对A^(*)算法进行路径规划时搜索节点过多、路径不平滑、不安全,动态窗口法进行路径规划时路径冗余、局部最优等问题,文章改进A^(*)算法并融合改进A^(*)与动态窗口法,用于室内移动机器人全局及局部路径规划。在A^(*)算法改进部分,添加... 针对A^(*)算法进行路径规划时搜索节点过多、路径不平滑、不安全,动态窗口法进行路径规划时路径冗余、局部最优等问题,文章改进A^(*)算法并融合改进A^(*)与动态窗口法,用于室内移动机器人全局及局部路径规划。在A^(*)算法改进部分,添加移动机器人安全膨胀系数,将搜索邻域优化为5邻域搜索,动态调节评价函数,将路径平滑处理。动态窗口法改进部分,融合改进A^(*)算法的关键点到动态窗口法中作为目标点。实验结果表明,改进的A^(*)算法搜索节点减少,能与障碍物保持安全距离,路径平滑;改进的动态窗口法剔除冗余路径,避免局部最优。通过复杂地图验证,均达到预期要求。 展开更多

关键词 融合算法 关键点引导 室内移动机器人 全局路径规划 局部路径规划

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医院室内定位导航系统的设计与实现 被引量：4

19

作者 史伟 张青云 +1 位作者 张兴 叶耀雷 《辽宁工业大学学报（自然科学版）》 2020年第2期88-91,共4页

为了解决医院中患者寻找科室位置困难的问题,设计了一种医院室内定位导航系统。该系统由两部分组成:机器端和用户端。机器端可以识别用户语音,根据用户提出的问题显示路线规划和生成二维码。用户端通过扫描二维码,实时读取用户位置,获... 为了解决医院中患者寻找科室位置困难的问题,设计了一种医院室内定位导航系统。该系统由两部分组成:机器端和用户端。机器端可以识别用户语音,根据用户提出的问题显示路线规划和生成二维码。用户端通过扫描二维码,实时读取用户位置,获取导航服务。在该系统中,主要使用位置指纹识别算法和圆形定位算法来实现室内定位技术。通过该系统,使医生和患者双方节省时间,提高效率,达到更好的治疗效果。 展开更多

关键词 室内定位 路径规划 位置指纹识别 圆形算法

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面向智能汽车的地下停车场定位与路径规划 被引量：3

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作者 李祎承 杨东晓 +2 位作者 高翔 马育林 许述财 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期757-766,共10页

为了解决智能车辆在全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号缺失的地下停车场中的定位与路径规划问题,本文使用双目离线建图、单目在线定位的视觉方法在场景中进行定位,并使用改进的路径规划算法规划全局行驶路线。首先,利用... 为了解决智能车辆在全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号缺失的地下停车场中的定位与路径规划问题,本文使用双目离线建图、单目在线定位的视觉方法在场景中进行定位,并使用改进的路径规划算法规划全局行驶路线。首先,利用双目相机在地下停车场中的多个节点位置进行场景采集,节点的不同信息分层存储入视觉多层级地图。然后,利用单目相机进行由粗到精的地图匹配和位姿计算实现快速高精度定位。最后,使用改进的路径规划算法在地图中对各路口位置进行检测并生成路口路径图(Intersection Roadmap,IRM),全局可行驶路线根据定位结果和路径图规划得到。实验结果表明:使用单目相机的视觉定位平均误差为1.3 m,平均误差率为7.4%,基于路口路径图的规划算法相比概率路径图(Probabilistic Roadmap,PRM)算法,规划时间由5 s左右缩短至0.2 s以内,路径长度缩短了约9.56%。定位导航系统能够实时准确地实现车辆在停车场环境中的定位与路径规划,具备良好的实用性。 展开更多

关键词 智能汽车 室内定位 停车场导航 路径规划 路口路径图

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