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提出一种基于文化算法框架的萤火虫优化算法,结合动态避障和滑模控制求解足球机器人动态路径规划问题,并利用数学定理证明算法的收敛性.根据足球机器人在比赛中承担任务的分工不同,分别对进攻和防守两种角色进行分析讨论,进攻时结合动态避碰的方法平滑和修正规划的路径;防守时通过滑模控制跟踪足球或对手机器人的轨迹,利用CFA算法进行整定优化滑模控制的参数,计算出机器人的运行速度和角速度.以足球机器人比赛实例进行测试,实验结果证实所提出算法无论对无碰撞危险还是有多个障碍物机器人碰撞危险等不同情况,都具备有效性和高效性.考察路径采样点数、种群数量和进化迭代次数等参数变化对收敛性能的影响,并将所提出算法与PSO和ACO等进化计算算法进行性能比较,验证了算法更容易搜索到全局最优解,有更好的收敛性能. 相似文献
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足球机器人路径规划算法的研究及其仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
研究足球机器人路径规划优化问题,足球机器人由于赛场情况千变万化,系统本身存在非线性,环境也具有时变性特点,要求机器人相互协作实时性要求高。结合足球机器人系统特点,提出一种蚁群算法的足球机器人路径规划算法。把每一只蚂蚁看作是一个机器人,蚂蚁根据信息素调整自己的前进方向,通过蚂蚁间的信息交流和相互协作快速找到一条最短的机器人运行无碰撞的路径。采用算法进行测试,结果表明,用蚁群算法较好地克服了局部最优的缺陷,获得最优路径,且无碰撞现象,符合足球机器人路径规划的实时性要求。 相似文献
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通过分析传统的机器人路径规划方法,将足球机器人路径规划归结为一个多目标优化问题,利用基于惩罚函数的小生境遗传算法建立动态目标路径规划的运动模型.仿真表明,与传统的路径规划方法相比,该方法在保证机器人较高体力值的前提下,规划出合理的路径. 相似文献
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基于双层模糊逻辑的多机器人路径规划与避碰 总被引:1,自引:0,他引:1
针对无通信情况下的多机器人系统在未知动态环境下的路径规划问题,设计了基于双层模糊逻辑的多机器人路径规划与动态避碰系统。方向模糊控制器充分考虑了障碍物的距离信息和目标的角度信息,转化为机器人与障碍物的碰撞可能性,从而输出转向角度实现机器人的动态避障;速度模糊控制器将障碍物的距离信息作为输入,将速度因子作为输出,提高了多机器人路径规划与动态避碰系统的效率和鲁棒性。在Pioneer3-DX机器人实体上验证了该系统的可行性。 相似文献
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为解决电力巡检机器人在复杂障碍场中,常与障碍物碰撞、避障效率低等问题,提出面向复杂障碍场的电力巡检机器人局部动态融合路径规划方法。使用基于栅格法的复杂障碍场地图生成方法,构建面向复杂障碍场的电力巡检环境地图;结合所构建地图信息,由改进遗传算法寻优获取巡检所用全局最短路径后,经时间弹性带算法,结合不同时刻机器人位姿信息,由距离阈值判断机器人与动态障碍物碰撞可能性,以全局规划路径弹性拉伸的方式,完成局部动态融合的避障运行,且需分析局部动态规划路径中,机器人运行方向与全局规划路径一致性,动态调节规划机器人巡检路径。经测试,此方法使用后,机器人未出现碰撞问题,且避障速度提升约300%。 相似文献
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仿人足球机器人射门过程中路径规划算法研究 总被引:2,自引:0,他引:2
为了解决仿人足球机器人射门最优路径规划问题,本文提出一种基于模糊算法的移动机器人路径规划策略,使机器人能够高效率踢球射门.利用机器人摄像头感知周围的环境信息,再利用超声波传感器得到与目标物相关的距离信息,运用模糊推理将目标位置信息模糊化,建立模糊规则并求解,最终使机器人可以确定射门的路径,进而采用正向射门或侧向射门动作. 相似文献
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研究足球机器人在已知静态环境下路径规划问题,在避障环境下寻求最优路径,提出了一种基于粒子群优化算法的足球机器人路径规划方法。为适应PSO算法的自身特点和提高算法搜索的效率,在传统栅格法的基础上引入实际坐标系法,对环境进行建模;为了更好地评价粒子(即解)的性能,在进行碰撞判定的基础之上,引入罚函数方法,克服了传统适应度函数难以更好地表达粒子性能的缺点。进行仿真的结果表明,该算法在足球机器人路径规划方面具有可行性、有效性和鲁棒性。 相似文献
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研究足球机器人在已知静态环境下路径规划问题,在避障环境下寻求最优路径,提出了一种基于粒子群优化算法的足球机器人路径规划方法.为适应 PSO 算法的自身特点和提高算法搜索的效率,在传统栅格法的基础上引入实际坐标系法,对环境进行建模;为了更好地评价粒子(即解)的性能,在进行碰撞判定的基础之上,引入罚函数方法,克服了传统适应度函数难以更好地表达粒子性能的缺点.进行仿真的结果表明,该算法在足球机器人路径规划方面具有可行性、有效性和鲁棒性. 相似文献
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动画或游戏中的虚拟角色的路径规划与机器人路径规划不同,它除了需要在运动空间找出一条无碰撞路径之外,更重要的是要体现出虚拟角色的生物行为特性。以人工鱼(晓媛鱼)为对象,在其活动的虚拟海洋环境中对其进行路径规划:将人工鱼抽象为一个有限状态机,采用人工势场方法。为体现人工鱼的生物行为特性,引入基于视觉和嗅觉的模糊判断。经动画仿真,得到了满意的效果。 相似文献
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针对二维动态场景下的移动机器人路径规划问题,提出了一种新颖的路径规划方法——连续动态运动基元(continuous dynamic movement primitives, CDMPs).该方法将传统的单一动态运动基元推广到连续动态运动基元,通过对演示运动轨迹的学习,获得各运动基元的权重序列,利用相位变量的更新,实现对未知动态目标的追踪.该方法克服了移动机器人对环境模型的依赖,解决了动态场景下追踪运动目标和躲避动态障碍物的路径规划问题.最后通过一系列仿真实验,验证了算法的可行性.仿真实验结果表明,对于动态场景下移动机器人路径规划问题, CDMPs算法比传统的DMPs方法在连续性能和规划效率上具有更好的表现. 相似文献
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在动态未知环境下对机器人进行路径规划,传统A*算法可能出现碰撞或者路径规划失败问题。为了满足移动机器人全局路径规划最优和实时避障的需求,提出一种改进A*算法与Morphin搜索树算法相结合的动态路径规划方法。首先通过改进A*算法减少路径规划过程中关键节点的选取,在规划出一条全局较优路径的同时对路径平滑处理。然后基于移动机器人传感器采集的局部信息,利用Morphin搜索树算法对全局路径进行动态的局部规划,确保更好的全局路径的基础上,实时避开障碍物行驶到目标点。MATLAB仿真实验结果表明,提出的动态路径规划方法在时间和路径上得到提升,在优化全局路径规划的基础上修正局部路径,实现动态避障提高机器人达到目标点的效率。 相似文献
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This paper presents a real-time navigating system named Destination Driven Navigator for a mobile robot operating in unstructured static and dynamic environments. We have designed a new obstacle representation method named Cross-Line Obstacle Representation and a new concept work space to reduce the robot's search space and the environment storage cost, an Adapted Regression Model to predict dynamic obstacles' motion, Multi-State Path Repair rules to quickly translate an infeasible path into feasible one, and the path-planning algorithm to generate a path. A high-level Destination Driven Navigator uses these methods, models and algorithms to guide a mobile robot traveling in various environments while avoiding static and dynamic obstacles. A group of experiments has been conducted. The results exhibit that the Destination Driven Navigator is a powerful and effective paradigm for robot motion planning and obstacle avoidance. 相似文献
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