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智能墙面抹灰机器人侧移运动轨迹规划
1
作者 丁勇辉 谢良喜 +1 位作者 王越 胡腾 《计算机仿真》 2024年第7期467-473,478,共8页
针对智能墙面抹灰机器人在狭窄的建筑空间快速进行工位转换的问题,基于阿克曼转向原理,提出了一种基于两段五次多项式和圆弧曲线的轨迹规划方法。方法将侧移运动路径分为后退和前进两段轨迹,通过采样的方式选取抹灰机器人在两段轨迹中... 针对智能墙面抹灰机器人在狭窄的建筑空间快速进行工位转换的问题,基于阿克曼转向原理,提出了一种基于两段五次多项式和圆弧曲线的轨迹规划方法。方法将侧移运动路径分为后退和前进两段轨迹,通过采样的方式选取抹灰机器人在两段轨迹中间点和过渡点不同的位姿,规划出一系列曲率连续、满足路径约束的路径曲线。然后,采用最优函数获得一条运动空间小、工作效率高的最优轨迹。通过该方法在狭窄区域最佳施工位置进行工位转换仿真和样机试验,结果表明,采用上述方法规划的最优轨迹成功实现抹灰机器人自动工位转换,轨迹跟踪效果和规划轨迹基本吻合,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 抹灰机器人 路径规划 五次多项式 阿克曼转向
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基于阿克曼原理的车式移动机器人运动学建模 被引量：38
2
作者 任孝平 蔡自兴 《智能系统学报》 2009年第6期534-537,共4页
基于阿克曼原理的轮式移动机器人运动学模型对于无人驾驶车辆的研究有着重要的意义.对轮式移动机器人的运动学特性进行了分析,建立了不考虑滑行、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型.对该运动学模型引入了阿克曼约束,给出了描述机器人... 基于阿克曼原理的轮式移动机器人运动学模型对于无人驾驶车辆的研究有着重要的意义.对轮式移动机器人的运动学特性进行了分析,建立了不考虑滑行、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型.对该运动学模型引入了阿克曼约束,给出了描述机器人运动状态的转向角、航向角和转弯半径等物理量的数学公式.最后对该运动学模型进行仿真实验,验证了所建立的运动学模型的正确性,为进一步研究轮式移动机器人提供了理论分析的基础. 展开更多
关键词 轮式移动机器人 运动学模型 阿克曼原理 转向特性
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基于改进Hybrid A^(*)算法的阿克曼移动机器人路径规划 被引量：1
3
作者 钟佩思 曹泉虎 +3 位作者 刘梅 王晓 梁中源 王铭楷 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第8期122-126,共5页
针对移动机器人路径规划的效率和所规划路径的安全性问题,基于阿克曼六轮转向模型,提出了一种基于改进Hybrid A^(*)算法的路径规划方法。通过改进Hybrid A^(*)算法中的启发式函数,引入距离惩罚函数,减少了节点搜索数量;通过构建安全走廊... 针对移动机器人路径规划的效率和所规划路径的安全性问题,基于阿克曼六轮转向模型,提出了一种基于改进Hybrid A^(*)算法的路径规划方法。通过改进Hybrid A^(*)算法中的启发式函数,引入距离惩罚函数,减少了节点搜索数量;通过构建安全走廊,引导移动机器人尽可能远离障碍物;在代价函数中加入了节点向前、换向和向后扩展的惩罚项,确保所规划路径的可执行性与安全性。通过仿真表明,基于改进Hybrid A^(*)算法的路径规划方法适用于阿克曼六轮移动机器人,提高了路径规划的效率,规划的路径更具安全保障。 展开更多
关键词 移动机器人 阿克曼六轮转向模型 改进Hybrid A^(*)算法 距离惩罚函数 安全走廊
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阿克曼转向农业机器人的多级模糊控制避障 被引量：7
4
作者 宫金良 马全坤 张彦斐 《农机化研究》 北大核心 2021年第4期196-201,共6页
针对大田作业农业机器人避障问题,引入多级模糊控制策略,通过三角信息融合法处理超声波阵列信息,并采用齐次坐标变换获取全局坐标系下的障碍物信息,将其分别作为主、子模糊控制器的输入。主模糊控制器实时调整子模糊控制器的量化因子和... 针对大田作业农业机器人避障问题,引入多级模糊控制策略,通过三角信息融合法处理超声波阵列信息,并采用齐次坐标变换获取全局坐标系下的障碍物信息,将其分别作为主、子模糊控制器的输入。主模糊控制器实时调整子模糊控制器的量化因子和比例因子,子模糊控制器通过模糊推理获得农业机器人的几何中心速度和等效前轮转向角,并依据阿克曼转向原理协调分配四轮驱动速度和转向角度。仿真实验表明:该控制方法能够使农业机器人规划的从起始状态到目标状态的无碰撞路径更加平滑,同时使农业机器人避障所需步数减少13%左右。 展开更多
关键词 农业机器人 避障 多级模糊控制 阿克曼转向
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基于改进TEB算法的阿克曼机器人运动规划系统 被引量：34
5
作者 郑凯林 韩宝玲 王新达 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第10期3997-4003,共7页
TEB(timed elastic band)算法通过修饰全局路径规划生成的初始轨迹来优化机器人轨迹,得到一条满足机器人运动学动力学约束,避开障碍物,时间较优的轨迹。加速度的变化率过大会使机器人底盘电机输出的力矩突变引起机器人受到冲击震荡,加... TEB(timed elastic band)算法通过修饰全局路径规划生成的初始轨迹来优化机器人轨迹,得到一条满足机器人运动学动力学约束,避开障碍物,时间较优的轨迹。加速度的变化率过大会使机器人底盘电机输出的力矩突变引起机器人受到冲击震荡,加加速度的约束可使加速度的变化率限定在一个合理的范围,在TEB方法中缺少加加速度约束的基础上,对原始TEB算法进行改进,在轨迹优化过程中构建了具体的加加速度的约束,并在Stage仿真平台对改进TEB算法进行了仿真和在真实的阿克曼机器人上进行了实现,实验结果表明:得到的轨迹满足运动学、动力学,避开障碍物的要求而且平滑,真实机器人运动平顺。可见,改进的TEB算法适用于阿克曼机器人,规划的轨迹效果较好。 展开更多
关键词 运动规划 改进TEB算法 局部路径规划 阿克曼机器人
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基于改进A^(*)与TEB算法融合的移动机器人路径规划 被引量：6
6
作者 徐嘉骏 辛绍杰 邓寅喆 《计量与测试技术》 2022年第5期26-30,共5页
移动机器人在复杂环境中,利用传统A^(*)算法进行路径规划时,往往搜索效率低、转折点多、路径不平滑,且无法有效应对动态障碍物。本文提出了一种基于改进A^(*)与TEB算法融合的方案。通过设置虚拟膨胀区域、改进启发函数以及优化拐点选取... 移动机器人在复杂环境中,利用传统A^(*)算法进行路径规划时,往往搜索效率低、转折点多、路径不平滑,且无法有效应对动态障碍物。本文提出了一种基于改进A^(*)与TEB算法融合的方案。通过设置虚拟膨胀区域、改进启发函数以及优化拐点选取策略,提高了算法的搜索效率与安全性,然后在全局最优的前提下融合TEB算法,实现移动机器人的动态路径规划。实验验证,融合算法能够有效提高搜索效率,实现路径平滑及动态避障,且满足阿克曼机器人的约束要求,具有良好的可行性与适应性。 展开更多
关键词 路径规划 改进A^(*)算法 TEB算法 融合算法 阿克曼机器人
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基于多传感器的融合导航在巡检小车中的应用
7
作者 刘清雨 王利恒 《自动化与仪表》 2025年第11期28-33,共6页
当前化工行业工作环境复杂,传统人工巡检方式存在诸多弊端,越来越多的应用场景引入智能巡检机器人。巡检机器人首先要完成巡检路线的导航规划,该文主要研究巡检机器人的融合导航技术。以前转后驱的阿克曼底盘设计了巡检小车,配备Gemini ... 当前化工行业工作环境复杂,传统人工巡检方式存在诸多弊端,越来越多的应用场景引入智能巡检机器人。巡检机器人首先要完成巡检路线的导航规划,该文主要研究巡检机器人的融合导航技术。以前转后驱的阿克曼底盘设计了巡检小车,配备Gemini Pro相机、Unitree L1激光雷达以及IMU等外部环境感知设备。在软件上,基于ROS系统提出了一种通过“RGB-D+激光雷达+IMU”多传感器数据融合的方式,运用RTAB-MAP算法进行3D建图。进而采用Hybrid A^(*)算法与RPP算法分别用于巡检小车的全局路径规划和局部路径规划,实现自主导航与实时避障等功能。实验研究表明,该融合算法可有效完成实时路径规划和避障,达到了设计预期效果,能够满足化工巡检的需求。 展开更多
关键词 阿克曼 ROS 数据融合 RTAB-MAP 导航
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