最优控制具有非完整性的两轮驱动机器人小车

研究了移动机器人反馈控制问题．这里所考虑的机器人是一个两轮驱动的具有非完整性的移动机器人小车．考虑了笛卡儿空间中轨线跟踪问题的扩展．且表明只要参考小车保持运动，在虚设的参考小车位形周围的小车位形的稳定成为可能．提出了最优控制律并给出了仿真结果．     

模糊控制在移动机器人中的应用

针对具有引导线环境下自主式移动机器人寻线和运动控制这一工程实际问题，给出了基于嵌入式PC模块用于机器人小车的控制系统设计。在此基础上运用模糊逻辑推理方法解决了自主式移动机器人的导航和避障问题。仿真研究与实际运行表明了该方法的有效性。     

双圆弧优化算法的足球机器人路径规划

根据双圆弧数据逼近方法,提出一种足球机器人路径规划算法,弥补机器人小车到达定点常用Turn-Run-Turn方法及模糊控制(PID)方法存在的不足.利用由分段圆弧曲线连接而成的双圆弧,具有满足任意端点及其斜率特性要求的特性,解决机器人小车到达目标点位置和姿态的运动过程中遇到障碍物及保持最佳姿态的路径规划问题.最后,利用复合形法,求解障碍物约束条件下的非完整移动机器人路径规划问题,并进行运动路径寻优.结果表明,该方法简单有效,对机器人初始条件不加限制,计算量非常小.     

基于DSP的智能小车避障系统设计

随着移动机器人技术和传感器技术的发展，智能化成为未来移动机器人的发展方向。设计了一种以TI公司生产的DSP芯片TMS320VC5402为控制核心的智能小车自动避障系统，选用四组超声波传感器测量智能小车与障碍物之间的距离，着重对系统的硬件进行了设计，并阐述其工作原理。该系统设计简单、成本低、实时性好，在室内环境中取得了预期的试验结果。     

超声波传感器实现垂直泊车

自动泊车系统主体是一辆模型小车,具有前轮转向后轮驱动的能力,电源为蓄电池,实验平台实现小车的运动控制,运用超声波传感器检测小车前方障碍物以及离目标车位的距离来实现小车自动倒库功能,系统分为超声波测距、倒车控制、车位检测、人性化的界面显示,运用对多个传感器实时测量值边缘滤波处理和中值滤波处理的结果显示车辆与障碍物的位置,通过模糊控制理论,计算前轮的转向角度及车辆运行速度,最后可以自动地完成泊车操作。     

基于模糊控制的移动机器人的路径规划

提出了一种在未知环境下移动机器人路径规划算法－模糊控制算法,并对此算法进行了推导与仿真。仿真结果表明,此算法鲁棒性强,可消除传统算法中存在的对移动机器人的定位精度敏感,对环境信息依赖性强等缺点,使移动机器人小车的行为表现出很好的一致性、连续性和稳定性。     

双角色主体间的私人闲置车位和需求者匹配模型

共享经济的兴起为解决城市“停车难”提供了思路.针对既在目的地附近有车位需求，又拟将自有车位共享出去的这类双角色主体间的私人闲置车位和需求者匹配问题进行了研究.根据匹配主体的可接受价格、时间窗和最大允许步行距离，分别计算其作为私人闲置车位供应者和需求者的区域热度优先级;构建了以平台收益最大、主体匹配数量最大和主体优先级最高为目标的多目标优化模型.通过改进的NSGA-II算法对该多目标优化模型求解，确定了私人闲置车位和需求者的匹配方案，并通过算例说明了所提方法的可行性.本文研究结果对开展私人闲置车位与需求者匹配问题的研究提供了参考.     

移动机器人路径跟踪控制方法的研究

介绍了移动机器人的基本硬件组成，基于预测控制的思想，提出了一种参考路径产生的新方法，这种方法可根据对机器人的运动预测，提前实现相应的控制动作，能在2～3个控制周期内准确逼近参考路径，且不存在一般反馈控制器的振荡问题，能够完成移动机器人路径跟踪的智能控制。实验表明：此控制方法可保证移动机器人沿各种参考路径行走且具有理想的鲁棒性。该技术也可应用到实用自主车的自动导航。     

机器人履约系统任务分配与货架储位再指派联合优化

为优化移动机器人履约系统（Robotic Mobile Fulfillment System，RMFS）中移动机器人运行成本，提出一种考虑移动机器人任务分配和货架储位再指派的联合优化策略。以移动机器人完成任务成本最小为优化目标，构建考虑移动机器人重载和空载成本差异的数学模型，并用遗传算法对模型进行求解。经与返回原位置及返回距离拣选台最近位置两种策略进行仿真实验对比，结果表明联合优化策略可以有效降低移动机器人完成任务成本，提高拣选效率。     

基于非齐次泊松过程的共享停车场运营策略

为缓解因城市某些地区、某些时间段停车供需不平衡的问题,将居住区内空闲车位进行共享的解决方法已引起多方的关注。在居住区实施共享停车时,需考虑车位提供者与社会停车用户的时空冲突问题。本文首先基于实际停车行为数据,假设车位提供者返回过程呈非齐次泊松过程;其次,以居住区共享停车为运营场景,居住区停车场车位共享率和管理者收益最大化为目标,构建了相应的数学优化模型;最后,设计了粒子群求解算法,通过数值实验,分析该场景下的最优运营策略。结果表明：(1)社会停车用户的最大离开速率在其占车位总数的四分之一左右时,管理者总收益最大;(2)随着车位提供者车位返回速率突变时间的改变,要使得总收益及车位共享率最优,第一阶段变更共享策略时间设置在车位提供者返回速率突变时间前三十分钟内,第二阶段变更共享策略时间应设置在车位提供者返回速率突变时间后一小时五十分钟以内为宜。     

无线车位检测系统的应用研究

智能停车场是解决当前交通拥堵、停车困难问题的重要措施,停车位检测系统是智能化停车场建设的重要组成部分。阐述了无线车位检测系统中传感器节点、无线网络通信的研究现状,分析了几种常用车位检测技术和ZigBee网络通信技术。对比了地磁传感器、超声波传感器、视频图像处理技术的检测原理,介绍了这3种检测技术在车位检测中的应用及其特点以及ZigBee通信中的网络拓扑结构,为无线车位检测系统的设计与研究提供了参考和理论支持。     

移动机器人网络控制系统建模分析

论述当前网络控制系统模型中存在的主要问题,考虑四轮移动机器人作为网络控制系统的被控对象,建立了该系统的传递函数和状态方程模型,通过仿真结果讨论了采样周期对移动机器人作为被控对象网络控制系统稳定性的影响.     

基于单目视觉的智能寻迹小车设计与实现

目的研究基于单目视觉的智能小车循迹运动控制技术。方法通过HQ7620数字摄像头采集路径信息,采用快速OTSU自适应阈值算法获取路径引导中心线,计算并获得小车移动方向和速度控制参数,用PID算法对小车的舵机和直流电机进行闭环控制。结果设计并实现了一种以MC9S12XS128单片机为核心控制模块的智能循迹小车系统。实验结果表明,该智能循迹小车能够沿预设的引导线快速而稳定地行驶。结论设计方案简单可靠,具有较好的动态性能和鲁棒性,可应用于小型智能自主移动机器人的视觉导航控制。     

基于单目视觉的智能寻迹小车设计与实现

目的研究基于单目视觉的智能小车循迹运动控制技术。方法通过HQ7620数字摄像头采集路径信息,采用快速OTSU自适应阈值算法获取路径引导中心线,计算并获得小车移动方向和速度控制参数,用PID算法对小车的舵机和直流电机进行闭环控制。结果设计并实现了一种以MC9S12XS128单片机为核心控制模块的智能循迹小车系统。实验结果表明,该智能循迹小车能够沿预设的引导线快速而稳定地行驶。结论设计方案简单可靠,具有较好的动态性能和鲁棒性,可应用于小型智能自主移动机器人的视觉导航控制。     

居住区共享停车场运营策略

为缓解城市停车供需不平衡的困境,将居住区内空闲时段的车位共享的停车管理模式引起了广泛关注.然而,在共享车位管理策略的制定方面,对如何避免返回的车位提供者与社会停车用户之间的停车时空冲突问题却重视不足.在总结和考虑车位提供者不同的返回规律的前提下,以停车场内共享车位的共享率和管理者的收益最大化为目标,构建相应的居住区车位共享运营策略的数学优化模型.通过数值实验对构建的模型的有效性进行分析.结果表明:当管理者拒绝用户冲突时,若车位提供者的返回速率与社会停车用户离开速率相近时,变更共享策略时间逐渐趋于稳定;当管理者可接受一定概率用户冲突时,停车场内总车位数量越多,则越需要将变更共享策略时间提前.     

基于Matlab和VR技术的移动机器人建模及仿真

利用Matlab建立移动机器人的动力学模型，在虚拟现实(VR)环境下，实时仿真移动机器人路径跟踪的运动特性，为基于Internet的机器人遥操作试验搭建了仿真平台．实验结果表明，虚拟模型准确地模拟了真实移动机器人的动力学特征；通过对模型的参数修改，为实现对真实机器人的最优控制和设计提供了可信的参考方案．     

基于模糊控制器的移动机器人路径规划仿真

借鉴模糊控制的思想来解决移动机器人路径规划中的避碰问题，介绍了模糊控制的理论基础，对路径规划算法进行了推导，在总结经验建立模糊规则的基础上，运用模糊推理，构造出一张实践效果较好的控制响应表．仿真结果表明，该算法应用于移动机器人路径规划具有正确性、实用性和智能性等，该方法计算量小，运算速度快，提高了机器人控制的速度．     

改进YOLOv5网络模型的车位检测方法

针对目前车位检测方法效率低的问题，提出一种轻量级车位检测方法OG-YOLOv5。首先，基于YOLOv5网络添加车位分隔线方位回归分支，实现车位方位的准确预测，可直接根据网络预测结果推断完整车位信息；其次，通过检测尺度裁剪、Ghost模块重构网络实现模型轻量化；再者，通过在网络主干中引入ECA注意力机制、优化损失函数提高目标预测精度。通过对比实验，结果表明所提OG-YOLOv5网络的mAP达到了98.8%，模型参数量和计算量仅为原模型的32.0%和28.3%，在GPU和CPU上的检测时间分别减少了16.2%和28.1%，车位检测准确率和召回率分别达到了97.75%和96.87%。     

兼顾启停特性和转角时耗的移动机器人路径规划

针对传统移动机器人路径规划算法在考虑启动、制动以及转向姿态调整等实际约束的情况下,规划结果存在机器人运行时间长、任务执行效率低且在大场景下易陷入局部拥堵甚至导致运行瘫痪等问题,提出一种兼顾启停特性和转角时耗的移动机器人路径规划算法。对移动机器人启动、制动及运行过程进行数学建模,分类构建栅格化A^*算法运动代价函数;针对移动机器人姿态调整导致任务耗时长的问题,结合地图二维向量坐标下方位角与位置向量分布关系,设计转角时耗代价函数;提出考虑信息素轨迹跟踪与启发项比例均值化的动态启发函数,对规则路网下潜在的局部拥堵问题进行处理。仿真与实验结果表明：所提改进A^*算法相较传统A^*算法,机器人平均运行时间减少了11.4%,有效缩短了移动机器人任务运行时间;所提算法经过启发项比例均值化调整,在仅微量增加机器人运行时间的情况下,使信息素矩阵标准差降低了96.9%,有效预防了移动机器人局部拥堵情况的发生。     

基于红外激光亮线识别的室内机器人自主充电系统设计

移动机器人自主充电一直是机器人领域的关键技术.针对国内外自主充电技术算法复杂、成本高、引导范围小的问题,提出了红外激光亮线引导对接的方案,该方案较好地解决了移动机器人2 m范围内自主充电的问题.仿真实验证明了本方案的高效性.