【摘 要】
:
路径规划是移动机器人实现自主导航的关键,根据周围环境信息是否已知,将其分为全局路径规划和局部路径重规划。在已知环境中,通过全局路径规划得出一条全局路径,当遇到突发障碍物时,同样也需要借助局部路径重规划进行局部避障。本文提出一种全局和局部路径规划相结合的混合路径规划,主要研究内容如下:(1)针对蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)在进行全局路径规划时出现的收敛速度慢,不
论文部分内容阅读
路径规划是移动机器人实现自主导航的关键,根据周围环境信息是否已知,将其分为全局路径规划和局部路径重规划。在已知环境中,通过全局路径规划得出一条全局路径,当遇到突发障碍物时,同样也需要借助局部路径重规划进行局部避障。本文提出一种全局和局部路径规划相结合的混合路径规划,主要研究内容如下:(1)针对蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)在进行全局路径规划时出现的收敛速度慢,不容易寻得全局最优解,易受到非最优路径信息素的干扰等问题,本文提出一种基于改进蚁群算法的全局路径规划。首先设计一种同步双向A*算法,引入方向评价函数加速该算法收敛,并利用该算法对蚁群的初始信息素分布进行优化。然后对蚁群算法的转移概率引入随机机制,增强算法的全局搜索能力。最后对蚁群算法的信息素更新策略引入奖惩因子,降低算法在非最优路径附近的搜索次数,加快算法的收敛。引入测试函数对改进的蚁群算法进行性能分析,并通过仿真实验验证该算法在全局路径规划上能够取得更好的结果,证明所提改进策略的有效性。(2)针对鸽群算法(Pigeon-Inspired Optimization,PIO)在进行局部路径重规划时出现的执行效率低,安全性不足,后期种群数量过少等问题,本文设计一种新的评价函数判断策略和评价函数指标,并提出一种基于改进鸽群算法的局部路径重规划。首先使用Logistic映射对鸽群算法进行初始化来提高算法的执行效率。其次,在地图算子阶段,融入天牛须算法,使鸽群算法能同时考虑群体和个体的作用,并进一步对全局最优位置引入Metropolis准则,使算法跳出局部最优解。最后,在地标算子阶段,引入logsig函数作为种群数量的自适应因子,改进后期种群数量过少的问题。引入测试函数对改进的鸽群算法进行性能分析,并通过仿真实验验证该算法能够更好实现局部重规划,证明所提改进策略的有效性(3)针对复杂环境下存在突发障碍物的情况,本文提出一种全局和局部相结合的混合路径规划。利用改进的蚁群算法进行全局路径规划,利用改进的鸽群算法进行局部路径重规划,并引入三次B样条曲线对路径上的折线段进行平滑化和重规划处理,满足移动机器人的运动特性,最终得到一条平滑可行的路径。仿真实验证明,移动机器人在遇到突发障碍物时能安全避障,本文提出的混合路径规划具有一定的实用性,可以用于复杂环境下移动机器人的路径规划。
其他文献
所谓“俳谐文学”指的是风格诙谐滑稽,内容反映世俗面貌和士人思想情趣,具有调笑、讽喻、引人发笑性质的文学,是创作者自觉追求游戏娱乐心理的满足、反思自我价值和引领社会文化风尚下的产物,关乎着时下的审美取向和主体生命意识。俳谐文学在中国传统文学发展中一直是一种独特的存在,它不是一种特定的文体,而是文学创作中具有特殊创作形式、创作动机和审美价值的一种文学类别。自古以来,人们将儒家抒情言志的文艺观作为正统文
神经网络通过模拟生物大脑神经元的功能和连接结构,使得机器可以通过数据驱动自动化地处理特征工程。随着硬件算力的提升,以深度学习为代表的机器智能技术在工业界和学术界得到了广泛的应用。由于神经网络的性能高度依赖其内部复杂的拓扑结构,网络结构的设计朝着复杂化和大规模化发展,而设计复杂结构需要大量的相关专业知识和繁琐的调参任务,这在一定程度上阻碍了深度学习在不同领域的实践和发展。因此通过计算机代替专家进行网
黄铁矿是自然界中最常见的金属硫化矿物之一,由于较为合适的带隙使其呈现出优良的半导体及光学性质,且不同晶面的黄铁矿材料的物理、化学性质会有所差异,黄铁矿最常见的晶面有(100)、(110)、(111)以及(210),其中低能面会表现出更强的稳定性,高能面则会具有更强的导电性以及光学性质等,这一系列性质使黄铁矿成为了近年来颇受关注的光电源材料之一,具有极大的发展潜质。但也由于其广泛的存在,当暴露于空气
随着高风速理想风电资源的开发耗尽,拥有巨大风能总量和高利用率的低风速区逐渐成为有力的发展点。对于有外部干扰和电气特性参数未知的情况下,滑模控制具有良好的鲁棒性,因此在风力机最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)阶段被众多学者广泛的应用。然而,高强度的湍流和复杂的风况使得低风速区的转速跟踪效果变差,传动链上的载荷也对风力机的寿命起着至关重要的作用。一方面
在对糖尿病性视网膜病变进行筛查时,基于深度学习的方法能进行高效准确的分析,在其相关诊断中取得了良好的结果,包括病变等级的分级、病灶的分割、眼底视网膜血管的分割等。采用深度学习的方法辅助医生进行诊断能有效提高效率,有助于及时准确发现病情并进行治疗,使得大规模精确诊断的落地成为可能,也促进了医学领域自动诊断的发展。本文利用改进U型网络实现了眼底视网膜血管和糖尿病性视网膜病变病灶区分割,并利用多融合分类
腺体是大多数器官的重要组织结构,主要负责分泌碳水化合物和蛋白质。由腺体上皮层引起的恶性肿瘤,也称为腺癌,是最为常见的癌症之一。对癌症进行分级可以指导医生制定对应的治疗方案,而腺体的形态对于癌症等级的判定尤为重要。因此,在组织病理学图像中精确分割腺体的形状具有重要的意义,也是开展病理图像辅助诊断的前提。一般来说,人工分割比自动分割更为准确。但由于数字病理图像的尺寸过大,人工分割极其耗时且昂贵。因此,