基于STM32F407的新型迷宫机器人系统设计

针对迷宫机器人走迷宫的要求,介绍了一种基于STM32F407和L6207双核四轮新型迷宫机器人系统的设计与实现。根据迷宫机器人在走迷宫过程中,单一微控制器无法满足迷宫机器人的频繁启动与制动,在此基础上引入L6207芯片,从而减轻了迷宫机器人在走迷宫时STM32F407的工作量。然后通过重新设置硬件,并对设计的主要模块做了详细介绍,主要包括微控制器、红外传感器、电源模块、电机控制等模块。软件模块采用中心算法结合洪水算法进行迷宫的搜索与冲刺。该算法简单,模块化容易移植,大大提高了迷宫机器人在时效性与稳定性方面的性能。     

基于LPC1114的迷宫机器人的设计与实现

采用Cortex-M0内核的ARM微控制器LPCIll4,结合带编码器的直流电机和红外传感器,设计了一种可以走迷宫的智能机器人．详细介绍了迷宫机器人各个模块的硬件实现,并给出了相应的软件设计方案．该迷宫机器人实现了完全自主控制,稳定快速地进行迷宫搜索．     

一种可蓝牙通讯的微型迷宫机器人

为解决传统迷宫机器人不能在线调试的缺陷,设计了一款具有蓝牙通讯在线调试功能的微型迷宫机器人。机器人基于嵌入式ARM Cortex-M3内核,能在复杂迷宫中自由行走,记忆路径并能根据优化算法选择一条从起点到终点的最优路径。系统硬件由电源模块、传感器模块、电机及驱动模块、蓝牙无线发送接收模块和微控制器单元组成。软件重点在电机控制算法和迷宫算法,运用PID算法实现电机速度和位置的控制,采用假想算法实现迷宫机器人的迷宫搜索。实际测试表明,设计的迷宫机器人速度更快、更稳定,能进行连续快速转弯和斜线冲刺;假想算法剔除大量无用的迷宫信息,大大提高了搜索效率。     

BP神经网络在清洁机器人路径规划中的应用

为了解决清洁机器人完全覆盖路径规划中最大覆盖率和最小重复率的要求,在清洁机器人犁田式全局路径规划算法的基础上,提出了BP神经网络方法作为清洁机器人的局部路径规划.运用基于深度优先遍历的改进型BP神经网络算法.解决清洁机器人的清扫死区问题.仿真的结果表明所提出的BP神经网络方法和改进型BP神经网络算法能够解决清洁机器人在家庭内的完全覆盖路径规划问题.     

基于几何特征的自重构模块机器人自修复算法

基于网格型的自重构模块机器人,研究了一种基于几何特征分布式自重构机器人的自修复算法.它用广度和深度优先算法搜索有效的运动路径,将故障模块转移到系统构型边界处释放,并用备用模块取代.分析了该算法实现任意位置故障模块的自修复过程,并优化了自修复过程中的模块运动路径.仿真结果表明,对于三维网格型的自重构机器人,该自修复算法是可行和有效的.     

深广结合的迷宫次短通路解法

深度优先搜索得到迷宫的路径后,在路径的分支处进行第二次深度搜索,以寻找一条较短的路径。新算法在最短通路和执行时间之间取得了折衷,实验证明是有效的寻找迷宫次优解的办法。     

柑橘采摘机器人结构设计及运动学算法

针对柑橘树冠较高,果梗木质化程度高、短且坚硬的特点,设计了新颖的柑橘采摘机器人手臂和末端执行器.根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件,并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵,分别给出了机器人运动学正解和逆解.仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性、有效性.机器人臂展1 048 mm、工作空间1...     

迷宫游戏的设计与开发

在Eclipse平台上,选择Java语言完成迷宫游戏的设计与开发。采用随机布点算法生成不规则迷宫地图,采用图的深度优先遍历算法随机生成规则地图。在相同的窗口,运用地图格的大小不同来生成较低、中等、较高三种不同难度的规则或不规则地图。把走迷宫的对象设置成角色方块,使用键盘的方向键控制当前移动点进行游戏。按照遍历规则地图的起点不同,把游戏分简单,中等,高难三种难易程度。运用回溯法从入口一步步进行探索,最后找到迷宫出口,并在界面上显示出该路径。编写画布类函数Canvas()实现游戏设置。游戏的成功开发表明,算法研究至关重要,应用这些算法开发游戏是有效的。     

基于机器人迷宫搜索中心算法的优化

迷宫问题是图论等领域中的经典问题。为了缩短迷宫搜索中机器人的运行时间,本文以IEEE举办的电脑鼠大赛为背景,介绍一种含优先级权限设置的路口记忆模式算法,并通过数学建模和定性分析,证明了此模式的可行性。     

城市轨道交通ATS仿真系统ARS算法研究

本文对城市轨道交通中CBTC系统ATS仿真系统ARS关键算法进行了研究,介绍了ATS系统中ARS的功能实现原理,通过对二叉树概念的描述和遍历算法的比较,提出了轨道线路模型,广度优先搜索法和深度优先搜索法相结合的进路搜索算法,并生成进路表实现了ARS功能仿真。     

基于机器视觉的迷宫机器人道路边缘获取

针对嵌入式系统的中央处理器主频不高、数字图像处理运算较复杂的问题,提出了一套对基于嵌入式系统和机器视觉的迷宫机器人所获取的道路图像求边缘.道路边缘检测方法采用中值滤波、迭代算法分割图像、形态学闭运算和Roberts算子求边缘.实验结果表明,此方法边缘信息定位合理,计算简单,效率较高,对迷宫机器人来说是一种合理、有效的道...     

图的遍历的分析与算法设计

本文分析了图的深度优先搜索和广度优先搜索遍历的思想,用邻接表设计了其算法,并介绍了图的遍历的应用.     

射频识别技术中广度优先动态二进制搜索算法研究

射频识别技术中防碰撞算法方法有多种,在超高频段的射频识别系统中主要采用基于深度优先的二进制搜索算法,而基于广度优先的动态二进制搜索算法在实践中还较少应用,但相对于前种算法其信息吞吐量更大、搜索次数更少、系统性能更高,是一种更先进的防碰撞算法。本文介绍了该算法的原理、特点,并通过举例对该算法的优越性进行论证。     

基于单目视觉的高速并联机器人动态目标跟踪算法

在高速并联机器人视觉分拣系统中,由于安装误差等原因,视觉系统与传送带以及机器人与传送带之间会存在一定的角度偏差,导致目标物体在分拣系统中的定位精度较低,使机器人末端不能精确抓取动态目标.而且传统的单目视觉定位及跟踪算法存在精度低、运算速度慢等问题,影响视觉分拣系统的计算速度,降低系统的实时性.针对以上问题,提出了一种基于圆特征的单目视觉定位与传送带标定结合的动态目标跟踪算法,首先不需考虑相机坐标系与传送带坐标系的角度偏差,拍摄一个圆形目标,并以光心为顶点构造直椭圆锥的几何成像模型.在此基础上利用其几何关系求取圆心在相机坐标系下的深度信息,再结合传送带标定与张正友标定方法,确定传送带编码器的比例因子以及机器人坐标系和传送带坐标系之间的角度偏差,并实时跟踪圆形目标运动过程中圆心在机器人下的位置.最后,对所提算法和传统算法分别进行实验对比,结果表明,该动态跟踪算法通过圆锥投影的几何关系推导圆心的空间坐标,避免了传统复杂的非线性方程求解,定位精度和计算速度大幅提高.该算法消除了传统算法的角度偏差,平均位置误差为0.82 mm,具有较高的定位精度.运行中系统耗时较短,运行效率得到了有效提高,且误抓率和漏抓率分别为0.2%和0,具有很高的实用价值.     

两点间所有路径的遍历算法

本文首先简单介绍图的深度优先遍历算法,接着根据图的深度优先遍历算法求出连通图中两点间所有路径,并给出代码。     

M~2Sbot自重构机器人系统的拓扑自动表达

本文基于M2Sbot自重构机器人系统提出了拓扑构型的自动表达方法.根据单元模块本身的机械结构特性,对其进行了拓扑构型的简化,定义了各连接面与空间角度信息;分析了模块间可能的连接与连接方位,以有界深度优先搜索算法实现整体系统逻辑地址的自动定义,空间信息的自动描述以及系统中连接信息的自动表达.该表达方法能够准确描述自重构系统的连接信息与空间位姿,克服了现存的拓扑表达方法在存在回路的构型表达中的无解难题,为系统的重构算法与运动控制算法研究提供了一定的理论基础.     

生物大分子序列一级结构同源性分析的算法及其软件实现

本系统是用微机来实现生物大分子序列一级结构的同源性分析，对生物学家在一级结构同源性分析的科研工作中具有一定的实用价值。本系统是在寻找保守区的基础上进行率匹配，分别使用了顺序搜索法，优先队列法及分枝定界法，并采用了深度优先与广度优先的搜索方式以及对角线方向扩展，相邻对角线传递等技术，在实现过程中，采用了运算速度快的结构程序语言——Ｃ语言，并运用数据结构的技巧提高了系统的使用效率．     

未知环境下移动机器人自主避障算法的研究

移动机器人是完成救援、运输等各种任务的重要工具,如何让机器人系统自主适应不同的复杂场景是目前的研究热点。本文针对具有静态和动态障碍物的复杂未知环境,对移动机器人进行运动学建模,提出了基于长短期记忆网络的近端策略优化避障算法。在无障碍物和有障碍物的仿真训练环境中,实现无先验地图信息情况下机器人在非结构化环境中的自主避障。仿真和实验结果表明,本文所提算法能够有效使机器人避开静态及动态障碍物,性能高于D3QN算法、PPO算法,解决了深度强化学习算法在训练机器人避障时收敛速度较慢的问题。     

6R机器人的几何求逆算法

为了提高机器人逆解运算的精度与速度,提出了一种几何求逆算法。该几何求逆算法首先是将机器人简化为具有刚性特征的连杆机构,并将机器人的工作范围划分为四个象限区且通过几何运算求得机器人位姿与各个关节角度之间的关系,然后利用机构的刚性特征以及机器人的作业要求确定各个象限区中的逆解函数,最后通过已确定的逆解函数求得机器人关节角度的时间函数。文章以ER10L—CIO机器人为例,验证了算法的正确性与实用性,证实了算法在计算精度和运算速度方面所体现的优越性。     

基于极大似然估计的全景立体视觉机器人自定位方法

针对室内环境下移动机器人的自主定位问题,研究了一种基于极大似然估计算法的全景立体视觉机器人自主定位方法。通过分析双曲面折反射式全景成像系统原理,利用全景视觉具有探测范围广、能够获取环境信息丰富的特点,提出了一种同向垂直基线的全景立体深度信息测量算法。在三边定位算法的基础上推广,提出了基于多路标的极大似然定位算法,采用最小二乘估计法,计算机器人定位的几何超定方程组,设计了完备的定位算法,实现机器人的绝对坐标解算。该方法能够应用于大范围环境的全局定位,实验结果验证了该算法的可靠性和准确性。