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复杂环境下船舶慢速域自主航行决策方法
被引量：
3
1
作者
赵兴亚
贺益雄
+1 位作者
黄立文
牟军敏
《华中科技大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期113-120,共8页
为解决复杂环境下船舶慢速域自主航行决策问题,提出符合避碰规则、良好船艺和操纵特性的可变速自主航行决策方法.在分离型运动模型中增加推力随转速和航速变化的影响因子,提出船舶慢速域操纵运动模型和自适应最优航向控制方法,精确预测...
为解决复杂环境下船舶慢速域自主航行决策问题,提出符合避碰规则、良好船艺和操纵特性的可变速自主航行决策方法.在分离型运动模型中增加推力随转速和航速变化的影响因子,提出船舶慢速域操纵运动模型和自适应最优航向控制方法,精确预测船舶操纵运动过程.将改进的速度算法与基于定量COLREGs的四阶段理论相结合,提出了一种适用于多船复杂会遇局面、兼顾变速和变向策略的慢速域自主航行决策方法.仿真结果表明:所提出的方法能在多船会遇场景下提供有效精确的自主航行决策方案,能安全避让所有目标并及时跟踪计划航线.
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关键词
自主航行
避碰规则
改进速度障碍
多船避碰
可变速MMG
原文传递
基于改进DWA算法的移动机器人局部路径规划
被引量：
8
2
作者
蒋华扬
吴涛
+3 位作者
任建鑫
李明烁
熊安石
贾靖涛
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2024年第5期229-234,共6页
针对移动机器人在局部路径规划中所采用的传统DWA(Dynamic Window Approach,DWA)算法所存在的最优轨迹不易选取、路径不平滑以及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于速度采样策略的融合方向信息和距离信息的移动机器人路径规划算法。在传统...
针对移动机器人在局部路径规划中所采用的传统DWA(Dynamic Window Approach,DWA)算法所存在的最优轨迹不易选取、路径不平滑以及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于速度采样策略的融合方向信息和距离信息的移动机器人路径规划算法。在传统DWA算法评价函数中增加子目标点与机器人运动方向的角偏差评估项,机器人局部路径末端点到目标点和全局路径的距离评估项,以及机器人与未知障碍物之间的距离评估项,来优化移动机器人运动路径。最后,对算法进行了算例仿真和效果评估,在室内走廊环境,对移动机器人进行了自主避障实验,证明本文改进DWA算法在路径规划和自主避障方面具有运行时间短,迭代次数少和轨迹更加平滑的特点。
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关键词
移动机器人
局部路径规划
改进DWA算法
速度采样
自主避障
原文传递
基于双粒子群算法的矿井搜救机器人路径规划
被引量：
11
3
作者
封硕
谢廷船
+1 位作者
康靖
李建良
《工矿自动化》
北大核心
2020年第1期65-71,共7页
针对在复杂地形中标准的粒子群算法用于矿井搜救机器人路径规划存在迭代速度慢和求解精度低的问题,提出了一种基于双粒子群算法的矿井搜救机器人路径规划方法。首先将障碍物膨胀化处理为规则化多边形,以此建立环境模型,再以改进双粒子...
针对在复杂地形中标准的粒子群算法用于矿井搜救机器人路径规划存在迭代速度慢和求解精度低的问题,提出了一种基于双粒子群算法的矿井搜救机器人路径规划方法。首先将障碍物膨胀化处理为规则化多边形,以此建立环境模型,再以改进双粒子群算法作为路径寻优算法,当传感器检测到搜救机器人正前方一定距离内有障碍物时,开始运行双改进粒子群算法:改进学习因子的粒子群算法(CPSO)粒子步长大,适用于相对开阔地带寻找路径,而添加动态速度权重的粒子群算法(PPSO)粒子步长小,擅长在障碍物形状复杂多变地带寻找路径;然后评估2种粒子群算法得到的路径是否符合避障条件,若均符合避障条件,则选取最短路径作为最终路径;最后得到矿井搜救机器人在整个路况模型中的最优行驶路径。仿真结果表明,通过改进学习因子和添加动态速度权重提高了粒子群算法的收敛速度,降低了最优解波动幅度,改进的双粒子群算法能够与路径规划模型有效结合,在复杂路段能够寻找到最优路径,提高了路径规划成功率,缩短了路径长度。
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关键词
矿井搜救机器人
机器人避障
双粒子群算法
路径规划模型
改进学习因子
动态速度权重
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职称材料
面向不稳定障碍物的无人艇自主避障方法
被引量：
2
4
作者
包涛
周则兴
+1 位作者
陈卓
张波
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期8-15,共8页
为解决无人艇自主避障中感知系统测得的障碍物信息不稳定问题,提出一种符合国际海事避碰规则(COLREGS)面向不稳定障碍物的改进速度障碍算法(Improved Velocity Obstacle, IVO),算法利用最小会遇时间、距离自适应阈值来优化避障状态判断...
为解决无人艇自主避障中感知系统测得的障碍物信息不稳定问题,提出一种符合国际海事避碰规则(COLREGS)面向不稳定障碍物的改进速度障碍算法(Improved Velocity Obstacle, IVO),算法利用最小会遇时间、距离自适应阈值来优化避障状态判断;使用滑动窗口以及前视视线解决无人艇因障碍物信息不稳定导致在进入和退出避障状态时的边界跳动问题;通过设置角度缓冲区降低了避障中避碰规则的频繁切换.最后,在自主开发的无人艇半物理仿真系统中与传统VO算法进行了对比,结果表明,IVO算法在边界判断和避障稳定性上较传统方法更有优势,证明了算法的有效性和可行性.
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关键词
无人艇(USV)
自主避障
改进速度障碍法(
ivo
)
半物理仿真
原文传递
题名
复杂环境下船舶慢速域自主航行决策方法
被引量：
3
1
作者
赵兴亚
贺益雄
黄立文
牟军敏
机构
武汉理工大学航运学院
武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室
出处
《华中科技大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期113-120,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFB1600603,2020YFE0201200)
国家自然科学基金资助项目(52071249)。
文摘
为解决复杂环境下船舶慢速域自主航行决策问题,提出符合避碰规则、良好船艺和操纵特性的可变速自主航行决策方法.在分离型运动模型中增加推力随转速和航速变化的影响因子,提出船舶慢速域操纵运动模型和自适应最优航向控制方法,精确预测船舶操纵运动过程.将改进的速度算法与基于定量COLREGs的四阶段理论相结合,提出了一种适用于多船复杂会遇局面、兼顾变速和变向策略的慢速域自主航行决策方法.仿真结果表明:所提出的方法能在多船会遇场景下提供有效精确的自主航行决策方案,能安全避让所有目标并及时跟踪计划航线.
关键词
自主航行
避碰规则
改进速度障碍
多船避碰
可变速MMG
Keywords
autonomous navigation
COLREGs
improved
velocity
obstacle
algorithm
collision avoidance for multi-ship
improved
mathematical model group(MMG)
分类号
U675.96 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
基于改进DWA算法的移动机器人局部路径规划
被引量：
8
2
作者
蒋华扬
吴涛
任建鑫
李明烁
熊安石
贾靖涛
机构
昆明理工大学机电工程学院
昆明理工大学计算中心
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2024年第5期229-234,共6页
文摘
针对移动机器人在局部路径规划中所采用的传统DWA(Dynamic Window Approach,DWA)算法所存在的最优轨迹不易选取、路径不平滑以及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于速度采样策略的融合方向信息和距离信息的移动机器人路径规划算法。在传统DWA算法评价函数中增加子目标点与机器人运动方向的角偏差评估项,机器人局部路径末端点到目标点和全局路径的距离评估项,以及机器人与未知障碍物之间的距离评估项,来优化移动机器人运动路径。最后,对算法进行了算例仿真和效果评估,在室内走廊环境,对移动机器人进行了自主避障实验,证明本文改进DWA算法在路径规划和自主避障方面具有运行时间短,迭代次数少和轨迹更加平滑的特点。
关键词
移动机器人
局部路径规划
改进DWA算法
速度采样
自主避障
Keywords
mobile robots
iocal path planning
improved
DWA
algorithm
velocity
sampling
autonomous
obstacle
avoidance
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
基于双粒子群算法的矿井搜救机器人路径规划
被引量：
11
3
作者
封硕
谢廷船
康靖
李建良
机构
长安大学工程机械学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2020年第1期65-71,共7页
基金
国家自然科学基金项目（61803038）
陕西省自然科学基金项目（211425180248）
中央高校基本科研业务费专项资金项目（300102258113）
文摘
针对在复杂地形中标准的粒子群算法用于矿井搜救机器人路径规划存在迭代速度慢和求解精度低的问题,提出了一种基于双粒子群算法的矿井搜救机器人路径规划方法。首先将障碍物膨胀化处理为规则化多边形,以此建立环境模型,再以改进双粒子群算法作为路径寻优算法,当传感器检测到搜救机器人正前方一定距离内有障碍物时,开始运行双改进粒子群算法:改进学习因子的粒子群算法(CPSO)粒子步长大,适用于相对开阔地带寻找路径,而添加动态速度权重的粒子群算法(PPSO)粒子步长小,擅长在障碍物形状复杂多变地带寻找路径;然后评估2种粒子群算法得到的路径是否符合避障条件,若均符合避障条件,则选取最短路径作为最终路径;最后得到矿井搜救机器人在整个路况模型中的最优行驶路径。仿真结果表明,通过改进学习因子和添加动态速度权重提高了粒子群算法的收敛速度,降低了最优解波动幅度,改进的双粒子群算法能够与路径规划模型有效结合,在复杂路段能够寻找到最优路径,提高了路径规划成功率,缩短了路径长度。
关键词
矿井搜救机器人
机器人避障
双粒子群算法
路径规划模型
改进学习因子
动态速度权重
Keywords
mine search and rescue robot
robot
obstacle
avoidance
two-particle swarm optimization
algorithm
path planning model
improving the learning factor
dynamic
velocity
weight
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
面向不稳定障碍物的无人艇自主避障方法
被引量：
2
4
作者
包涛
周则兴
陈卓
张波
机构
中国船舶科学研究中心
出处
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期8-15,共8页
文摘
为解决无人艇自主避障中感知系统测得的障碍物信息不稳定问题,提出一种符合国际海事避碰规则(COLREGS)面向不稳定障碍物的改进速度障碍算法(Improved Velocity Obstacle, IVO),算法利用最小会遇时间、距离自适应阈值来优化避障状态判断;使用滑动窗口以及前视视线解决无人艇因障碍物信息不稳定导致在进入和退出避障状态时的边界跳动问题;通过设置角度缓冲区降低了避障中避碰规则的频繁切换.最后,在自主开发的无人艇半物理仿真系统中与传统VO算法进行了对比,结果表明,IVO算法在边界判断和避障稳定性上较传统方法更有优势,证明了算法的有效性和可行性.
关键词
无人艇(USV)
自主避障
改进速度障碍法(
ivo
)
半物理仿真
Keywords
unmanned surface vessels(USV)
autonomous
obstacle
avoidance
improved
velocity
obstacle
algorithm
(
ivo
)
semi physical simulation
分类号
U664.82 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂环境下船舶慢速域自主航行决策方法
赵兴亚
贺益雄
黄立文
牟军敏
《华中科技大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
原文传递
2
基于改进DWA算法的移动机器人局部路径规划
蒋华扬
吴涛
任建鑫
李明烁
熊安石
贾靖涛
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2024
8
原文传递
3
基于双粒子群算法的矿井搜救机器人路径规划
封硕
谢廷船
康靖
李建良
《工矿自动化》
北大核心
2020
11
在线阅读
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职称材料
4
面向不稳定障碍物的无人艇自主避障方法
包涛
周则兴
陈卓
张波
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
原文传递
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