设施农业喷雾机器人的组合视觉导航方法

温室环境下,针对喷雾机器人在直线路径行驶时会存在偏差,在转弯路径处又需迅速获得导航信息的情况,设计一种导航线和QR码组合的视觉导航算法.在直线行驶路径贴上红色导航线,对采集到的图像处理后获得偏差、偏角进行方向修正,实现直线行驶精准导航.但导航线导航在转弯行驶时存在转弯效率低、偏差大等问题,因此设计QR码导航方法,通过识别贴在转弯处的存储有导航和决策信息的QR码,完成转弯处的迅速精准导航的要求.采集各种工况下导航线和QR码图像各120幅进行算法验证,导航线的平均纠正率为93.33%,QR码平均识别率为92.50%.导航试验结果表明:行驶速度在2.0 m·s~(-1)时,导航线和QR码的最大导航偏差分别为2.0和3.5 cm,满足喷雾机器人导航的实时性和准确性要求.     

动物机器人遥操作导航控制方法

以大鼠为仞分析了动物机器入遥操作导航控制方法,给出了动物机器人遥操作导航中的关键指令,并对其进行了理论描述．提出了适合于动物机器人遥操作导航的指令方程,并在指令方程中引入了路线偏离量和偏离距离两个关键约束,借助于该指令方程给出了明确的路线修正参数及路线修正方法．本文所提出的动物机器人遥操作导航指令方程为动物机器人遥操作导航控制提供了有效的参考,依据本文所给出的遥操作导航控制方法可以在植入少量电极的基础上有效地实现动物机器人的导航．     

变电站巡检机器人导航方法研究

随着移动机器人技术的发展和变电站无人值守的开展,变电站巡检机器人应运而生。稳定的导航是巡检机器人能够正常工作的前提保证,因此针对变电站巡检机器人的导航方法进行研究。影响导航的关键因素有导航方式和导航算法,变电站巡检机器人采用视觉与电磁融合的导航方式,运用自适应位置型PID控制算法,对于脱离导航线的错误处理采用模糊控制的思想,实现了巡检机器人的导航并得到了实际应用,实际运行的结果说明此种方法抗干扰能力强、收敛性好。     

船用导航雷达数据处理神经网络方法的研究

基于α－β滤波的处理思想，用神经网络对目标数据进行滤波处理，不断调整神经网络的连接权值，经过多次训练，使目标波输出摊商目标航迹的变化规律，仿真结果表明，神经网络方法用于船用雷达平滑跟踪是可行的，其跟踪误差是收敛的，而且通过合理选择网络参数，可使跟踪误差很小。     

组合导航

“导航”这个专业术语人们对它似乎很生疏。其实,只要细心地观察一下就会发现,“导航”和人们的生活原来是紧密相联的。为了生存与生活的需要,人类总是在不断地运动,从最简单的步行到乘车坐船,乃至驾驶宇宙飞船邀游太空,都是人类相对地球在作运动。人们不论采取什么方式进行运动,总是要随时知道自己在什么位置?为了到达予定的目标,将向哪个方向运动?要用多快的速度,用多长的时间才能到达目标?     

基于POMDP模型的机器人导航控制方法

基于部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)模型实现了机器人导航行为控制,给出了一种基于POMDP模型的机器人导航控制方法.该方法考虑动作的不确定性和状态的部分可观测性.首先介绍了POMDP的原理及模型;然后给出了基于POMDP模型进行导航的控制系统、对控制系统的状态空间的表示、动作空间的表示以及对声纳模型进行了比较详细的阐述,讨论了控制模型的求解过程;最后对采用POMDP模型的机器人导航控制进行了仿真实验,并对仿真结果进行了分析.     

空地机器人协作导航方法与实验研究

飞行机器人和地面移动机器人所具有的功能互补性使得通过二者间的协作执行使命具有明显的优越性,这对于提高移动机器人使命完成度具有重要的作用.因此,空地机器人协作近年越来越受到研究人员的重视.空地机器人协作的一个重要工作模式是通过飞行机器人的大范围环境感知能力为地面机器人提供导航信息.针对该问题,首先讨论了利用机载视觉传感信息实现地面环境建模(主要是地面障碍物)及地面机器人识别方法;然后,利用波门跟踪算法实现了对地面移动机器人的运动跟踪;最后,提出了空地机器人协作策略;最后,搭建了室内试验平台,进行了实验验证.     

低成本传感器的组合导航数据采集方法研究

为了解决得到当前四旋翼精确的姿态、位置,同时控制四旋翼的成本,提出了一种基于低成本传感器采集数据的方法。采用STM32作为主控芯片,通过IIC搭载多个传感器与GPS接收机进行数据采集实验的方法。得到的数据与实际情况相符合的结果。结果表明所用方法正确,利用GPS得到的位置信息、航向等数据可以在日后的分析上辅助其他惯性器件的数据进行组合,以得出更精确的姿态信息与位置信息。     

数据处理组合方法在地下水动态预测中的应用

针对地下水水位变化复杂性，采用模拟生物有机体演化方式的数据处理组合方法，预测地下水位动态变化特征。克服了常用数学方法和模型在预测复杂对象时精度低的缺点。该方法应用于地下水水位动态预测中，能很好地反映地下水的周期性动态变化特征，并具有较高的预测精度。     

网上林业信息导航

根据林业信息的特点及信息需求类型，结合实践经验，探讨了网上林业信息的导航工作。     

一种无先验地图的移动机器人导航方法

为了提高移动机器人在复杂环境下的无先验地图导航算法模型训练速度及导航成功率,提出一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)的移动机器人导航方法。利用2D激光雷达的均匀分布测距信息,降低环境噪声的干扰及高维度环境信息的计算量;采用人工势场法构建移动机器人从初始位置到目标点过程的奖励函数;通过Actor-Critic网络结构提高模型训练的稳定性和泛化能力。实验结果表明,提出的方法具有模型训练速度快、导航成功率高及泛化能力强等优点。     

An improved potential field method for mobile robot navigation

In order to overcome the inherent oscillation problem of potential field methods ( PFMs) for au-tonomous mobile robots in the presence of obstacles and in narrow passages, an enhanced potential field method that integrates Levenberg-Marquardt ( L-M ) algorithm and k-trajectory algorithm into the basic PFMs is proposed and simulated.At first, the mobile robot navigation function based on the basic PFMs is established by choosing Gaussian model.Then, the oscillation problem of the nav-igation function is investigated when a mobile robot nears obstacles and passes through a long and narrow passage, which can cause large computation cost and system instability.At last, the L-M al-gorithm is adopted to modify the search direction of the navigation function for alleviating the oscilla-tion, while the k-trajectory algorithm is applied to further smooth trajectories.By a series of compar-ative experiments, the use of the L-M algorithm and k-trajectory algorithm can greatly improve the system performance with the advantages of reducing task completion time and achieving smooth traj-ectories.     

Monocular vision based navigation method of mobile robot

A trajectory tracking method is presented for the visual navigation of the monocular mobile robot. The robot move along line trajectory drawn beforehand, recognized and stop on the stopsign to finish special task. The robot uses a forward looking colorful digital camera to capture information in front of the robot, and by the use of HSI model partition the trajectory and the stopsign out. Then the “sampling estimate” method was used to calculate the navigation parameters. The stopsign is easily recognized and can identify 256 different signs. Tests indicate that the method can fit largescale intensity of brightness and has more robustness and better realtime character.     

Monocular vision based navigation method of mobile robot

A trajectory tracking method is presented for the visual navigation of the monocular mobile robot.The robot move along line trajectory drawn beforehand,recognized and stop on the stop-sign to finish special task.The robot uses a forward looking colorful digital camera to capture information in front of the robot,and by the use of HSI model partition the trajectory and the stop-sign out.Then the "sampling estimate" method was used to calculate the navigation parameters.The stop-sign is easily recognized and ...     

一种机器人导航中数字路标的分割和识别方法

基于路标的移动机器人视觉导航的基础上,提出了一种基于边缘点数量统计和FCM(Fuzzy C-means)聚类的路标图像分割方法.在对分割后图像进行维纳滤波,二值化等预处理的基础上,完成了数字路标的识别.通过实验证明,该算法能实时地完成数字路标的分割和识别,有效地应用于移动机器人的视觉导航.     

一种机器人导航中数字路标的分割和识别方法

基于路标的移动机器人视觉导航的基础上,提出了一种基于边缘点数量统计和FCM(Fuzzy C-means)聚类的路标图像分割方法。在对分割后图像进行维纳滤波,二值化等预处理的基础上,完成了数字路标的识别。通过实验证明,该算法能实时地完成数字路标的分割和识别,有效地应用于移动机器人的视觉导航。     

A new adaptive state space construction method for the mobile robot navigation

In order to solve the combinative explosion problems in a continuous and high dimensional state space, a function approximation approach is usually used to represent the state space. The normalized radial basis function （NRBF） was adopted as the local function approximator and a kind of adaptive state space construction strategy based on the NRBF （ASC-NRBF） was proposed, which enables the system to allocate appropriate number and size of the basis functions automatically. Combined with the reinforce- ment learning method, the proposed ASC-NRBF method was applied to the robot navigation problem. Simulation results illustrate the performance of the proposed method.     

工业机器人结构与控制耦合的集成设计方法

 针对工业机器人伺服系统结构和控制分离设计误差较大的问题,提出一种基于结构-控制耦合的集成设计方法。以结构重量、跟踪精度和控制能量指标为目标函数,以稳定和快速跟踪性能指标为约束,同时考虑结构与控制的耦合,采用分步迭代策略消减误差,以实现工业机器人工作在最佳状态的目标。以两关节机器人设计为例进行MTALAB仿真实验,结果表明,应用基于结构-控制耦合的集成方法设计,伺服系统具有较好的鲁棒性,在时间调整、超调量消除、阶跃动态响应能力等方面均优于分离设计,使机器人的综合性能达到最优。     

Virtual local target method for avoiding local minimum in potential field based robot navigation

A novel robot navigation algorithm with global path generation capability is presented. Local minimum is a most intractable but is an encountered frequently problem in potential field based robot navigation.Through appointing appropriately some virtual local targets on the journey, it can be solved effectively. The key concept employed in this algorithm are the rules that govern when and how to appoint these virtual local targets. When the robot finds itself in danger of local minimum, a virtual local target is appointed to replace the global goal temporarily according to the rules. After the virtual target is reached, the robot continues on its journey by heading towards the global goal. The algorithm prevents the robot from running into local minima anymore. Simulation results showed that it is very effective in complex obstacle environments.