机器人避障功能的设计

本文介绍了通过硬件的连接以及利用汇编语言编写简单程序使机器人实现避障功能.     

微小型LTA飞行机器人主动避障控制研究

采用基于行为的研究方法，设计了一种基于电机神经元网络的微小型LTA飞行机器人主动避障控制方法。该方法通过电机神经元网络选取飞行机器人的飞行动作，采用增强式学习方法对飞行结果作出评判，利用评判结果在线修改网络权值，从而实现微小型LTA飞行机器人在未知、动态环境中的主动避障。飞行机器人的仿真运行分析，验证了该方法的有效性。     

智能小车避障算法和速度调节算法研究

主要对智能小车的避障算法及速度调节算法进行了研究。首次提出一种无障碍权值算法解决小车的避障问题。无障碍权值算法通过对小车左右前方连续195°扇形区域的障碍距离进行采集,经过数据处理,找出障碍间的较宽可行路径,有效解决了小车避障过程中可行路径遗漏问题。该算法能使智能小车避障具有更准确的方向、更优化的路径。由于在避障时需要进行速度调节,研究了速度调节算法。通过障碍距离的检测对PWM进行比例调节,来控制小车速度,实现小车的快速变速。经过实验验证,小车速度调节也能很好地满足快速性要求。     

基于改进人工势场法的巡航导弹自主避障技术

针对巡航导弹在巡航段的自主避障问题,提出一种改进的人工势场法.为解决传统人工势场法无法避免的局部极小问题,本文将局部极小分为两类,分别给出两类极小值的判定定理及方法,同时给出消除局部极小的措施.考虑导弹的可用过载约束,以连续可微的对数函数构造势场函数,定量描述禁飞区和目标点;此外,为实现自主规避禁飞区,合理设置引力场和斥力场的作用区域和调整势场函数的参数,使导弹在合势场的作用下,获得一条适飞轨迹最终抵达目标点.最后,通过数学仿真,验证了这种方法的有效性.      

基于压电光能互补的手势识别防碰撞小车控制系统设计

【目的】本研究设计并制作一个基于压电光能互补的手势识别防碰撞小车控制系统。【方法】该系统以Arduino单片机为主控系统，包含超声波避障单元、手势识别遥控单元、电源单元及小车被控对象。【结果】该系统可实现手势遥控操作，能检测和显示小车与障碍物的距离，并自动避障的防碰撞小车系统。【结论】该设计方案简单实用，具有低功耗、智能控制特点，且基于太阳能发电板和压电发电这两种互补式清洁能源的供电方式，能大大提高系统的续航能力。     

探测能力有限条件下群机器人队形的避障方法

在探测能力有限的条件下,即使群机器人队形中的跟随者有碰撞障碍的风险,领导者也常难察觉,这将导致部分机器人离队或难以保持给定队形。本文针对此问题提出一种基于局部信息的解决方法,根据局部障碍信息判断障碍对跟随者或其自身后续运动是否有潜在威胁。当有潜在威胁时,输出障碍信息,并在群机器人队形中接力传递,最终反馈给领队机器人以带领队形远离障碍。同时,对领队机器人和普通机器人的人工力矩运动控制器做出改进,保证机器人的安全,并且使避障轨迹更加顺滑。仿真实验证明,所提方法在领导者无法感知所有跟随者和障碍信息的情况下,仍能带领队形安全绕开障碍物。     

考虑行人避障行为的元胞自动机模型

在实际疏散过程中,行人会在障碍物前一段距离就采取绕行行为,从而造成在障碍物前方形成一个无人进入的"避让三角区",而在通过障碍物后,行人轨迹又会向内收束从而在障碍物后方形成"收束三角区"。而传统的离散模型无法模拟出行人的这一现象。针对此问题,考虑建立带有决策点的改进场域模型。模型引入决策点的概念,当该点触碰到障碍物后就会引导后方行人转向,从而再现行人绕行的现象。结果表明:当走廊内不存在空间障碍物时,决策点的临界距离设置不同,会使人群呈现梯形或拱形形状中的一种;而当走廊内存在空间障碍物时,人群的行走过程可以分为直线行走阶段、避让阶段、通过阶段、出口聚集阶段,模型的模拟结果可以还原出真人实验中所产生的"避让三角区"和"收束三角区"现象。     

基于改进凸优化算法的多机编队突防航迹规划

为更好地发挥多机编队在低空突防作战中的优势，对已有的凸优化算法进行改进，提出一种多机编队低空突防航迹规划方法。首先，根据低空突防任务特点进行问题建模，包含多机编队航迹规划模型、障碍物模型以及任务分配评估模型。其次，提出基于匈牙利算法的集群任务分组概念，设计更符合战场需求和运动学规律的预规划航迹。之后，考虑新类型的外部障碍物和不同任务小组间的组间避障，通过对约束进行合理的近似与凸优化，实现多机安全飞行。最后，通过对比仿真，验证所提改进方法的可行性和有效性。结果表明，改进后的航迹规划算法能实现对低空突防任务的合理分配，求解效率和成功率均有所提高，对新加入的障碍有良好的避障效果。     

红外传感器在机器人避障系统中的应用

机器人智能化是一个重要的方向。智能机器人的探测模块主要是依靠传感器接收障碍物的信息并作出相应的行动,因此传感器的选择尤为重要。本文主要研究红外传感器在机器人避障中的应用。     

基于遗传改进协调场的移动机器人避障策略

针对在动态环境下移动机器人用传统人工势场法导航所存在的缺陷,在改进传统人工势场的基础上,引入协调向量,利用子目标点构建局部势场,并通过窗口滚动刷新子目标点实现全局优化,对运动过程中可能遇到的陷阱、抖动、实时避障等问题,提出了解决方案,最后利用自适应遗传算法对参数进行的多目标优化,经过仿真,证明了该策略的可行性和有效性。