移动机器人运动规划研究综述

机器人运动规划是移动机器人导航的核心技术之一。40多年来，运动规划技术发展迅速，涌现出了许多规划算法，但因为环境描述方式差异巨大，技术差别大，实验比较难度较大。在总结机器人发展史上具有典型意义的规划算法的基础上，提出了路径规划算法的评价标准和形式化描述方式，介绍了每种算法的原理或技术，从搜索策略和环境建模的角度将它们分为四大类，分别是基于自由空间几何构造的规划算法、前向图搜索算法、基于随机采样的运动规划算法以及智能化规划算法，并按照提出的标准比较它们的性能。     

用于移动机器人的新型模糊神经元速度控制器

文中提出一种新型的模糊神经元速度控制器,为移动机器人解决位移转换成速度这个逆运动学问题。它把模糊论和预确定策略集成到神经元网络系统中,使得它能利用路径信息去控制机器人达到所希望的运动速度。模拟研究显示了它能控制机器人在静态或者动态的环境中,不通过学习就能沿着动态的避磁路径去捕捉目标。另外,可将其集成到其他的系统中去控制速度,或者作为一个独立的系统使用传感器信息去控制机器人的运动。     

基于速度分解法的移动机器人动态避碰规划

研究了移动机器人对运动障碍物的动态避障.将移动机器人的速度分解为目标方向速度和避障方向速度,通过分析移动机器人与障碍物的相对速度和相对位置之间的夹角,以此改变移动机器人的避障方向速度大小来完成移动机器人对动态障碍物的避障.仿真实验结果表明:该方法有效地克服了避碰规划的保守性,能够使移动机器人在具有多个动态障碍物的复杂环...     

移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究

提出了一种移动机器人的运动控制系统硬、软件结构 .此控制系统是由工业计算机 ,ADT85 0运动控制卡及相关传感器组成 ;其操作系统采用Windows98,用VC 6 .0开发 ,并应用模块化及Windows线程的多任务处理机制实现控制程序设计 ;根据状态反馈控制理论 ,设计了移动机器人路径跟踪控制算法 .实验论证了此控制系统及控制算法的有效性 .     

基于活动网络的工作流模型实现

本文主要介绍了一种模型的状态转移规则,笔者依据该规则,提出一种实现算法。     

基于在线图搜索的移动机器人遍历运动规划

提出了用于移动机器人完全遍历运动规划的基于改进的Node Counting在线图搜索方法。通过扩大遍历时的局部搜索空间,加快了对移动机器人工作空间的搜索。该方法的搜索效率明显优于Node Counting。给出了仿真系统主要模块的设计,并采用Java语言编制相应的仿真程序。仿真实验表明:基于改进的Node Counting在线图搜索具有良好的遍历性能,同时在遭到机器人被"绑架"或信息素被破坏等情况时,算法仍具有较好的鲁棒性。     

基于油门与制动的轮式移动机器人纵向速度控制

建立了基于油门与制动的轮式移动机器人纵向控制系统，通过油门加速与制动减速的切换实现机器人对期望速度的跟踪，提出了一种模糊人挡制动算法，将查模糊控制表得到的控制量进行实时滤波，并将滤波后的控制量按一定规则分档，使制动踏板呈阶跃式运动，以防止制动过程中制动踏板的频繁往复抖动，实验结果表明，模糊分挡控制算法有效地降低甚至完全消除了制动踏板的抖动，同时，成功地实现了制动减速与油门加速的平稳切换。     

移动机器人的集成型故障诊断方法

文章提出了一种移动机器人的集成型故障诊断方法。该方法将移动机器人的运动状态分为静止状态、直线运动状态及转弯状态等。利用卡尔曼滤波器和专家系统对传统故障诊断方法进行有效集成,在不同的运动状态下,考虑不同类型的故障,并根据故障发生的概率值判断故障类型发生的可能性。与传统故障诊断方法相比．集成型故障诊断方法有效改善了误诊和漏诊现象。仿真结果表明在移动机器人故障诊断上的可行性。     

进化算法的收敛速度

遗传算法、进化规划和进化策略这三类进化算法都是基于对自然进化的模拟,其区别在于产生下一代群体的规则不同,但下一代群体的产生又都是仅依赖于其父代,因而进化算法的运行过程可以视为一个Ｍａｒｋｏｖ过程,其状态转移矩阵可以表示成一个统一的形式．利用矩阵范数的基本性质,得到了进化算法收敛速度的一个下界,同时也得到了进化算法收敛性的一个证明,并由此解释了遗传算法能很快地得到一个较好的解而要花费较长时间才能得到最优解的原因,为今后加快进化算法收敛速度指出了一个可行的研究方向     

基于视觉的智能移动机器人的运动目标检测与跟踪

目的扩大机器人的目标搜寻范围,并对运动目标进行跟踪。方法提出了将运动背景下运动目标的检测方法应用于机器人目标检测与跟踪,并使用基于视觉的目标跟踪方法。结果机器人在运动状态下仍然能够进行运动目标检测。结论移动机器人能够在运动过程中准确地检测出运动目标,并有效地提高了目标检测的能力。     

P3DX机器人自主控制体系结构研究

在移动机器人自主控制程序开发当中经常会遇到以下三个困难：（1）多数机器人的处理器性能不高,运算能力有限,运行稍复杂的控制程序就显得很吃力.（2）大部分机器人控制程序是使用低级程序语言开发的,存在很大局限性.（3）人工智能理论至今仍然没有取得突破,利用人工智能实现机器人的自主控制仍然有很多问题有待解决.基于以上三点,利用高性能的P3DX工程型室内移动机器人作为平台,用Java语言开发了模仿昆虫智力的包容式自主控制体系结构,为开发高可靠性的机器人自主控制程序提供了支持.     

泥沙起动流速研究现状分析

该文通过回顾泥沙起动的随机性、运动判别标准、以及泥沙颗粒在河床面的受力分析研究,简要综述了粗颗粒散体泥沙、均匀沙散粒体及细颗粒粘性泥沙、非均匀沙、砾石和卵石以及斜坡上泥沙起动流速的一些主流研究成果,并将最近的一些研究成果与经典研究进行对比。虽然泥沙起动流速研究由国外学者奠基,但在后续的理论体系完善中我国学者也进行了较为深入的研究工作并得到许多实用的经验和半经验公式。粗颗粒散体泥沙的起动流速、均匀沙散粒体及细颗粒粘性泥沙的起动流速研究较为透彻,非均匀沙和砾石和卵石的起动机理,以及斜坡上的泥沙起动流速仍有很大发展空间,对于规律性较为不明显的起动流速研究将会成为今后研究的热点方向。     

基于概率的兵力部署模型

在基于概率度量的兵力部署理论的基础上,通过分析认识兵力部署问题,基于兵力部署问题的描述研究给出了兵力部署中随机事件的表示及概率型兵力部署的数学模型,并探讨了模型中系数的确定问题,给出了一些有待进一步研究和思考的问题。     

基于概率约束的多级委托-代理模型研究

文章在基于Holmstrom、Milgrom的简化委托-代理模型的基础上,建立了设置二级委托人的委托-代理模型,进而建立了基于概率约束的多级委托-代理模型,用实际收入代替了确定性等价收入,不必知道代理人效用函数的具体形式,避免了代理人的风险规避难的度量问题。最后用简单线性产出函数给予分析,推出了一些有用结论。为解决“搭便车”现象提供一些理论指导。     

基于概率覆盖模型的无线传感器部署

在给定每个离散的网格点的覆盖度要达到K,精确度达到T的条件下,提出了一种基于概率模型的覆盖算法,并在Matlab中进行模拟.将该算法与平均算法、随机算法的模拟结果相比较,得出在相同前提下该算法所需的传感器数目最少.     

基于三维VOF模型的变径水平管道气体运动模拟研究

介绍了VOF模型及其控制方程．结合k-ε湍流模型,对三维变径水平管道模型进行了气体运动模拟研究．模拟结果与Fagundes气泡形状以及Bendiksen气泡速度计算式较好吻合．研究表明：气体通过变径节点时,气液界面产生弯曲和波浪,并且管段截面气相所占面积减少;管径收缩增强使气体通过变径节点收缩长度增长,流体充分发展距离增加;靠近变径节点处,管道截面流速分布与变径管段管径差值大小有直接关系,变径程度越大,中心速度越突出．     

基于多层过滤和动态概率模型的试题抽取算法研究

针对研究生考试涉及课程门类众多,内容要求灵活多变,并且存在数门课程合并出卷的特点,提出一种将多层过滤模型和动态概率模型相结合的试卷抽取方法,首先通过多层过滤模型层层过滤出符合出题要求的试题,然后使用动态概率模型对所有试题按照一定概率进行动态调整。结果表明试题分布合理,完全能够满足研究生考试试题抽取的需求。     

化工设备失效概率JC修正模型研究

由数据库统计所得的设备通用失效概率,是在设备各失效模式下的参数变量均达到各自均值时所对应的失效概率.本文针对基于风险的检测技术(RBI)设备修正因子的应用缺陷,结合结构可靠度理论,分析均值一次二阶矩法在实际应用过程中的局限性,建立了基于当量正态化(JC)法的通用失效概率修正模型.实例分析表明,JC法考虑了随机变量的实际分布类型,能较准确地预测设备的失效情况.     

基于非对称作用的二维优化速度改进模型

【目的】通过分析行人流非对称作用的二维优化速度改进模型的稳定性,探讨行人交通流拥堵的临界行为。【方法】在二维优化速度模型基础上,用非对称作用力函数形式代替原来的对称力函数,并考虑后方行人的作用强度,提出一个改进的二维优化速度模型。【结果】通过线性稳定性分析得出沿φ=0,π/6,π/3,π/2方向传播的横波模式和纵波模式的稳定性条件,以及改进后的模型相图。在扰动波沿x轴传播的情况下,行人流的稳定性与敏感性系数a、行人间的距离r以及后方行人的作用强度λ同时相关;在其它情况下,稳定性条件都只与行人间的距离r有关。改进的模型中沿着x轴方向传播的纵波模式的临界曲线沿着r轴向左移动,且临界曲线下方的区域变得更小;而沿着x轴方向传播的横波模式的临界曲线沿着r轴向右移动,且临界曲线下方的区域变大。【结论】后方行人的作用强度对行人交通拥堵有较大的影响。     

基于岩石物理模型的页岩气储层横波速度估算方法

页岩的微观结构相对于常规储层更加复杂,目前大多数应用于估算横波速度的岩石物理模型仅适用于各向同性岩石。考虑页岩储层中粘土颗粒的定向分布和水平缝引起的各向异性,本文综合自相容近似(SCA)、微分等效介质模型(DEM)、Backus平均和Brown-Korringa方程,构建了一种适用于页岩的各向异性模型;然后将矿物组分、孔隙度和孔隙纵横比等代入到所建立的各向异性模型中,即可获得相应的横波速度。岩样测试数据和测井数据的计算结果表明,利用该模型估算页岩的横波速度与实测数据吻合得很好,与各向同性有效介质模型相比具有更高的精度。