基于深度卷积CNN的采摘机器人动态避障方法研究

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作者 张茉莉 《黑龙江工业学院学报（综合版）》 2024年第7期122-129,共8页

种植园环境除了静态障碍物外,还存在较多动态障碍物,干扰采摘机器人行动。为了提升采摘机器人动态避障能力,引入深度卷积CNN,提出一种新的避障方法。以立体视觉系统实时感知外界环境,获取深度图像;利用深度卷积CNN提取深度图像特征,识... 种植园环境除了静态障碍物外,还存在较多动态障碍物,干扰采摘机器人行动。为了提升采摘机器人动态避障能力,引入深度卷积CNN,提出一种新的避障方法。以立体视觉系统实时感知外界环境,获取深度图像;利用深度卷积CNN提取深度图像特征,识别动态障碍物,根据机器人与障碍物之间的相对速度进行适当调整,以保持安全距离,控制机器人移出碰撞区域,实现动态避障。实验结果表明:所研究的采摘机器人和障碍物未发生碰撞行为,且每一次相遇时采摘机器人与动态障碍物之间的实际距离均大于1m安全距离限值。由此证明,研究方法具有有效性。 展开更多

关键词 深度卷积CNN 采摘机器人 立体视觉系统 动态避障方法

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基于激光雷达的果园割草机避障方法研究 被引量：5

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作者 史璐 刘洪杰 +3 位作者 刘伟起 杨欣 李建平 王鹏飞 《农机化研究》 北大核心 2023年第2期62-66,共5页

针对果园割草机在山地丘陵果园工作过程中面临障碍物阻碍前进路线的问题,设计了基于激光雷达的果园割草机避障方法。以激光雷达测距为基础,首先将矢量场直方图算法(VFH)改进阈值,确定割草机的可行进方向;当割草机遇到障碍物时,使用动态... 针对果园割草机在山地丘陵果园工作过程中面临障碍物阻碍前进路线的问题,设计了基于激光雷达的果园割草机避障方法。以激光雷达测距为基础,首先将矢量场直方图算法(VFH)改进阈值,确定割草机的可行进方向;当割草机遇到障碍物时,使用动态窗口法(DWA)进行避障,确保割草机行驶的安全性和高效性,两种算法的融合保证割草机完成避障作业。MatLab仿真和田间试验表明:所采用方法提高了割草机的运行效率,降低了割草机的漏割率,设计方法合理,满足割草机在山地丘陵果园的避障需求。 展开更多

关键词 果园割草机 避障方法 激光雷达

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基于运动学模型的无人驾驶车辆运动避障方法 被引量：2

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作者 任山山 《信息与电脑》 2023年第11期71-73,共3页

无人驾驶车辆运动避障节点一般设置为单目标形式,避障效率较低,为此提出基于运动学模型的无人驾驶车辆运动避障方法。首先,采用多阶的形式提高避障效率,设定多阶交叉避障节点;其次,建立无人驾驶车辆运动时域避障结构,构建运动学多步避... 无人驾驶车辆运动避障节点一般设置为单目标形式,避障效率较低,为此提出基于运动学模型的无人驾驶车辆运动避障方法。首先,采用多阶的形式提高避障效率,设定多阶交叉避障节点;其次,建立无人驾驶车辆运动时域避障结构,构建运动学多步避障模型;最后,采用收缩约束处理实现无人驾驶车辆避障,并进行对比分析。测试结果表明,该方法的避障效果较好,能够将车辆避障跟随误差控制在2.5以下,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 运动学模型 无人驾驶 车辆运动 避障方法

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冗余度机器人附加速度避障方法 被引量：4

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作者 张秋豪 孙汉旭 +2 位作者 叶平 谭月胜 许彦峰 《机电产品开发与创新》 2004年第3期4-6,共3页

应用空间解析法建立机器人关节点坐标的数学模型,直接计算出机器人与障碍物的位置关系。提出一种新颖的附加速度方法,当连杆离障碍物的距离小于阈值距离L、时,把机器人与障碍物的距离,映射为对机器人每个连杆与障碍物最近点增加的附加... 应用空间解析法建立机器人关节点坐标的数学模型,直接计算出机器人与障碍物的位置关系。提出一种新颖的附加速度方法,当连杆离障碍物的距离小于阈值距离L、时,把机器人与障碍物的距离,映射为对机器人每个连杆与障碍物最近点增加的附加速度。以附加速度的范数作为性能指标,利用冗余度机器人的零空间映射矩阵调整机器人位姿,从而改变机器人与障碍物之间的距离,最终形成一条无碰撞轨迹。通过具有16个自由度的空间三分支机器人的仿真实验,验证此方法的正确性,具有很强的实用性。 展开更多

关键词 冗余度机器人 数学模型 避障规划 运动学方程 附加速度避障方法

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基于柱状空间和支持向量机的无人机巡线避障方法 被引量：10

5

作者 张剑 王世勇 +3 位作者 陈玺 徐华东 俞登科 杨忠 《中国电力》 CSCD 北大核心 2015年第3期56-60,66,共6页

针对电力无人机巡线的避障问题,提出了基于柱状空间法和支持向量机的电力无人机巡线避障方法。首先,根据飞行区域内的障碍物,建立了柱状空间模型;引入支持向量机,从一个全新的角度实现无人机对环境的避障;最后将方法应用于无人机中,并... 针对电力无人机巡线的避障问题,提出了基于柱状空间法和支持向量机的电力无人机巡线避障方法。首先,根据飞行区域内的障碍物,建立了柱状空间模型;引入支持向量机,从一个全新的角度实现无人机对环境的避障;最后将方法应用于无人机中,并进行了相关的仿真验证。仿真结果表明,所提出的方法可以确保电力无人机巡线时安全可靠地避障。 展开更多

关键词 无人机 巡线 障碍物 避障方法 柱状空间模型 支持向量机 飞行环境

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无人机避障方法研究综述 被引量：11

6

作者 刘玄冰 周绍磊 +2 位作者 肖支才 祁亚辉 代飞扬 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期40-47,共8页

复杂作战环境中障碍物会给无人机飞行带来威胁,严重情况下甚至会导致无人机作战任务失败,因此具备高效的避障能力是无人机安全完成飞行任务的重要保障。首先针对无人机避障方法的研究现状进行了梳理,然后将无人机避障算法分为全局规划... 复杂作战环境中障碍物会给无人机飞行带来威胁,严重情况下甚至会导致无人机作战任务失败,因此具备高效的避障能力是无人机安全完成飞行任务的重要保障。首先针对无人机避障方法的研究现状进行了梳理,然后将无人机避障算法分为全局规划避障和局部规划避障两大类,对其中典型的算法进行了简单介绍和理论推导,最后根据作战需求对无人机避障算法未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 无人机 避障方法 路径规划 局部防撞

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无人驾驶汽车避障方法探析 被引量：5

7

作者 朱麒融 《科技资讯》 2016年第21期53-54,56,共3页

无人驾驶汽车是依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的智能汽车,它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶... 无人驾驶汽车是依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的智能汽车,它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车对解决现存的交通驾驶问题和提升安全性具有重大的现实意义。国内外对无人驾驶车辆避障的研究成果,主要从对周围动态环境的探测、对路径轨迹的跟踪与预测以及行驶路径规划3个方面对避障过程进行分析研究,从而让未来的无人驾驶技术的发展更有无限可能性。 展开更多

关键词 无人驾驶车辆 避障方法 动态环境 路径轨迹

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基于单目视觉的轮式小车避障方法的研究

8

作者 霍佳佳 柳钰 +1 位作者 张宣妮 田青 《科技风》 2017年第8期7-7,共1页

我国科技正在不断的迅速发展,机器人应用技术成了科学研究的新方向。机器人技术日新月异,从二十世纪六十年代第一代机器人的"示教-再现"技术到第二代机器人的传感技术的运用再到第三代智能机器人的问世,机器人技术与世界高端... 我国科技正在不断的迅速发展,机器人应用技术成了科学研究的新方向。机器人技术日新月异,从二十世纪六十年代第一代机器人的"示教-再现"技术到第二代机器人的传感技术的运用再到第三代智能机器人的问世,机器人技术与世界高端技术不断的进行融合,不断的进行提高,但是在机器人技术提高的同时也要注重机器人避障能力的提高。 展开更多

关键词 轮式小车 视觉跟踪 避障方法 研究

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输电线路上方无人机巡检避障方法分析 被引量：2

9

作者 夏晓斌 梁锋 《科技风》 2016年第23期23-23,共1页

随着当前经济的快速发展,能源对于经济发展的影响也逐步扩大。其中电能作为应用能源的一类,影响其稳定运行的问题也引起了人们的注意。在此现状下,针对输电线路巡检方面的技术,也得到了快速的发展。在此背景下,本文针对输电线路上方无... 随着当前经济的快速发展,能源对于经济发展的影响也逐步扩大。其中电能作为应用能源的一类,影响其稳定运行的问题也引起了人们的注意。在此现状下,针对输电线路巡检方面的技术,也得到了快速的发展。在此背景下,本文针对输电线路上方无人机巡检避障方法,进行简要的分析研究。 展开更多

关键词 输电线路 无人机巡检 避障方法 分析

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基于支持向量机的无人机避障方法研究

10

作者 卫寿伟 陈善鹏 +1 位作者 余小燕 陆喆俊 《智能计算机与应用》 2020年第8期48-50,共3页

传统无人机避障方法,避障数目少,无法实现无人机智能避障。本文提出基于支持向量机的无人机避障方法,根据飞行区域内的障碍物,引入支持向量机,对采集的数据预处理,再对数据向量化处理,得到数据集;利用字母表示无人机的行进方向,并对其训... 传统无人机避障方法,避障数目少,无法实现无人机智能避障。本文提出基于支持向量机的无人机避障方法,根据飞行区域内的障碍物,引入支持向量机,对采集的数据预处理,再对数据向量化处理,得到数据集;利用字母表示无人机的行进方向,并对其训练,计算该训练集在移动空间中的无人机避障空间势场值,选择势场值最小的节点作为当前节点的后继节点,完成无人机避障。实验结果表明:设计的避障方法能够顺利避开所有障碍物。 展开更多

关键词 支持向量机 无人机 避障方法 训练集

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复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真

11

作者 庞文宇 《长沙大学学报》 2024年第5期14-18,25,共6页

以往的复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法对寻迹机器人在运行过程中的受力分析不够准确,导致避障效果不佳。因此,文章设计了复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法。根据寻迹机器人的运动状态,构建寻迹机器人运动状态数学模... 以往的复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法对寻迹机器人在运行过程中的受力分析不够准确,导致避障效果不佳。因此,文章设计了复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法。根据寻迹机器人的运动状态,构建寻迹机器人运动状态数学模型,并对其进行坐标转换,得到在复杂环境下的运动状态模型,通过构建复杂地形信息模型,分别计算寻迹机器人的斥力和引力,由此计算出对应的合力和运动方向,设计寻迹机器人的避障路径,通过调整寻迹机器人的步长和转向角度,实现对寻迹机器人变步长的全局避障。通过上述设计,完成对复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法的设计。在仿真实验中,和以往的复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法相比,设计的复杂地形寻迹机器人变步长全局避障仿真方法在实际应用中避障成功率更高,避障效果更好。 展开更多

关键词 复杂地形 寻迹机器人 机器人变步长 全局避障 避障方法 方法设计 避障仿真

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基于变频器控制的自主导航机器人路径避障规划研究

12

作者 李卫国 《电器工业》 2024年第7期72-77,共6页

路径避障规划需要在实时性要求下进行,机器人需要实时感知环境变化并及时作出调整,以确保安全导航。由于障碍物的存在,机器人的速度调节难度较大,为此,研究基于变频器控制的自主导航机器人路径避障规划方法。引入PID控制器,对机器人的... 路径避障规划需要在实时性要求下进行,机器人需要实时感知环境变化并及时作出调整,以确保安全导航。由于障碍物的存在,机器人的速度调节难度较大,为此,研究基于变频器控制的自主导航机器人路径避障规划方法。引入PID控制器,对机器人的电机变频器完成调速。基于改进蚁群算法建立机器人路径规划估价函数,结合估价函数,设计自动导航机器人的路径规划算法流程,实现自主导航机器人路径避障规划。实验结果显示,研究方法下自主导航机器人规划的路径更短,且变频器控制的效果也更好。 展开更多

关键词 变频器控制 自主导航机器人 避障方法 路径规划

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机器人避障技术在物流分拣行业中的应用研究 被引量：3

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作者 贾照丽 题园园 +2 位作者 陈晓颖 邱洁玉 胡威 《机器人产业》 2023年第1期77-80,共4页

物流行业正处于日新月异的大发展中,随着互联网技术的发展,电商平台的逐渐壮大,物流分拣作为电商平台的一个中间环节,其效率的高低已经成为电商发展的一个瓶颈问题。其中,物流分拣目前仍然需要借助人工进行,存在效率低下、劳动强大等问... 物流行业正处于日新月异的大发展中,随着互联网技术的发展,电商平台的逐渐壮大,物流分拣作为电商平台的一个中间环节,其效率的高低已经成为电商发展的一个瓶颈问题。其中,物流分拣目前仍然需要借助人工进行,存在效率低下、劳动强大等问题,本文从物流分拣中心出发,分析介绍了物流机器人在物流分拣中心常用的避障方法,为后续物流自动化的研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 电商平台 物流自动化 物流分拣 物流行业 电商发展 互联网 避障方法 物流机器人

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基于改进速度障碍法的水面无人艇动态避障 被引量：10

14

作者 洪晓斌 徐郑攀 +2 位作者 魏新勇 朱坤财 陈远明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2126-2139,共14页

针对水面无人艇在复杂海况下的动态避障问题,构建了障碍物模型和碰撞风险模型,通过引入多个约束条件的改进速度障碍法,实现了复杂海况下水面无人艇动态避障的航迹重规划。针对无人艇长宽比较大的几何特点,提出了矩形包围框的障碍物模型... 针对水面无人艇在复杂海况下的动态避障问题,构建了障碍物模型和碰撞风险模型,通过引入多个约束条件的改进速度障碍法,实现了复杂海况下水面无人艇动态避障的航迹重规划。针对无人艇长宽比较大的几何特点,提出了矩形包围框的障碍物模型描述方法,建立无人艇相对运动模型,并在船体坐标系下计算相对运动参数。通过计算碰撞危险度来确定开始避障的时机。最后,在速度障碍法的基础上引入障碍物模型约束和水面无人艇自主局部避障系统特性约束对避障路径进行优化,并通过实验获得动态避障环境下的航迹重规划结果。基于V-REP(Virtual Robot Experimentation Platform)平台仿真实验以及实船避障实验表明,在航速12节的情况下,避碰过程中的路径重规划时间在15 s以下,满足在实际航行多约束条件下水面无人艇的动态避障要求。 展开更多

关键词 无人艇 碰撞危险度模型 改进速度障碍法 动态避障方法

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果园避障除草机研究现状与分析 被引量：6

15

作者 老福兴 张秀花 张江红 《河北农机》 2021年第3期15-16,共2页

在现代化宽行密植的果园种植模式下,传统除草机无法对果树树盘附近区域有效进行杂草清除。为此,针对现代化果园果树树盘附近杂草清除作业,国内外先后研发了不同型号的果园避障除草机。本文对国内外避障除草机研究现状进行了介绍,通过对... 在现代化宽行密植的果园种植模式下,传统除草机无法对果树树盘附近区域有效进行杂草清除。为此,针对现代化果园果树树盘附近杂草清除作业,国内外先后研发了不同型号的果园避障除草机。本文对国内外避障除草机研究现状进行了介绍,通过对果园避障除草机的检测装置、控制系统以及动力系统进行阐述,分析并发现了现阶段避障割草机存在缺乏智能化、创新性结构等问题,总结出我国避障除草机的技术研究应加强向高智能化、自动化水平转型发展。 展开更多

关键词 现代化果园 果园机械 避障除草机 避障方法

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基于分段随机和角度随机算法的无人机三维航路规划 被引量：1

16

作者 郑波 高峰 +1 位作者 马昕 朱新宇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第7期82-90,共9页

提出了一种分段随机和角度随机(SRAR)的算法,用于复杂空间、多约束条件下的无人机三维航路规划。SRAR算法利用随机分段和随机角度确定航路点。同时,对有向线段角度进行规定,设计圆形障碍区避障方法、航路平滑方法以及多航路规划方法,提... 提出了一种分段随机和角度随机(SRAR)的算法,用于复杂空间、多约束条件下的无人机三维航路规划。SRAR算法利用随机分段和随机角度确定航路点。同时,对有向线段角度进行规定,设计圆形障碍区避障方法、航路平滑方法以及多航路规划方法,提升航路规划质量,满足航路规划多样性要求。还提出了求解变长解的非关联迭代更新方法,实现对SRAR算法在多约束条件下的求变长解。通过对复杂空间下的航路规划质量验证,以及分别与蚁群算法、遗传算法和粒子群优化算法的比较,证明了SRAR算法的无人机航路规划的稳健性、高效性和通用性。 展开更多

关键词 分段随机和角度随机 避障方法 航路平滑 多航路规划 非关联迭代更新

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