逃離傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法局部穩(wěn)定點(diǎn)策略
發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 12:30
針對(duì)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法在復(fù)雜環(huán)境下容易陷入局部最優(yōu)的狀態(tài),論文提出一種時(shí)間周期距離檢測(cè)方法,檢測(cè)傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)是否陷入局部穩(wěn)定點(diǎn)。并結(jié)合傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)方法,提出建立一種局部穩(wěn)定區(qū)域柵格地圖的方式,通過柵格地圖下運(yùn)用啟發(fā)式搜索算法搜尋路徑,最終可使得移動(dòng)機(jī)器人逃離局部穩(wěn)定區(qū)域。論文提出一種新型的混合算法規(guī)劃方式,在整體路徑規(guī)劃上采取傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)勢(shì)場(chǎng)方法,局部穩(wěn)定區(qū)域,通過周期距離檢測(cè)方法結(jié)合柵格建模啟發(fā)式搜索逃離穩(wěn)定點(diǎn)。
【文章來源】:計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2019,47(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
引力勢(shì)場(chǎng)分布圖
ob>ρo(4)傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法根據(jù)傳感器裝置不斷檢測(cè)機(jī)器人與障礙物和目標(biāo)點(diǎn)的距離信息,并通過人工勢(shì)場(chǎng)算法轉(zhuǎn)化為引力和斥力進(jìn)行規(guī)劃。人工勢(shì)場(chǎng)在合力為零或者復(fù)制環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人可能會(huì)陷入局部最優(yōu)穩(wěn)定區(qū)域無法逃離。本文通過周期距離檢測(cè)方式,檢測(cè)局部穩(wěn)定區(qū)域,并結(jié)合人工勢(shì)場(chǎng)參數(shù),建立合適柵格模型運(yùn)用啟發(fā)式搜索算法進(jìn)行逃離。3掃描周期距離檢測(cè)穩(wěn)定區(qū)域人工勢(shì)場(chǎng)是根據(jù)力的作用導(dǎo)向目標(biāo)點(diǎn)。因此會(huì)存在合力為零狀態(tài)。常見的陷入局部最優(yōu)有三種狀態(tài)如圖3~圖5所示。機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)圖3單障礙物陷入局部最優(yōu)圖示機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)Frep1FrepFrep4FattFrep3Frep2圖4多障礙作用下陷入局部最優(yōu)狀態(tài)目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人圖5復(fù)雜障礙物下陷入局部穩(wěn)定區(qū)域如圖3中,由于移動(dòng)機(jī)器人和障礙物、目標(biāo)點(diǎn)都在同一延長線上,此時(shí)會(huì)在某一位置下合力為零。圖4多障礙物狀態(tài)下在某一位置區(qū)域,多障礙824耿雙樂等:逃離傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法局部穩(wěn)定點(diǎn)策略
瞥∷?法轉(zhuǎn)化為引力和斥力進(jìn)行規(guī)劃。人工勢(shì)場(chǎng)在合力為零或者復(fù)制環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人可能會(huì)陷入局部最優(yōu)穩(wěn)定區(qū)域無法逃離。本文通過周期距離檢測(cè)方式,檢測(cè)局部穩(wěn)定區(qū)域,并結(jié)合人工勢(shì)場(chǎng)參數(shù),建立合適柵格模型運(yùn)用啟發(fā)式搜索算法進(jìn)行逃離。3掃描周期距離檢測(cè)穩(wěn)定區(qū)域人工勢(shì)場(chǎng)是根據(jù)力的作用導(dǎo)向目標(biāo)點(diǎn)。因此會(huì)存在合力為零狀態(tài)。常見的陷入局部最優(yōu)有三種狀態(tài)如圖3~圖5所示。機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)圖3單障礙物陷入局部最優(yōu)圖示機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)Frep1FrepFrep4FattFrep3Frep2圖4多障礙作用下陷入局部最優(yōu)狀態(tài)目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人圖5復(fù)雜障礙物下陷入局部穩(wěn)定區(qū)域如圖3中,由于移動(dòng)機(jī)器人和障礙物、目標(biāo)點(diǎn)都在同一延長線上,此時(shí)會(huì)在某一位置下合力為零。圖4多障礙物狀態(tài)下在某一位置區(qū)域,多障礙824耿雙樂等:逃離傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法局部穩(wěn)定點(diǎn)策略
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的無人機(jī)路徑規(guī)劃算法[J]. 丁家如,杜昌平,趙耀,尹登宇. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(01)
[2]基于人工勢(shì)場(chǎng)與速度合成的AUV路徑規(guī)劃[J]. 王超,朱大奇. 控制工程. 2015(03)
[3]基于勢(shì)場(chǎng)柵格法的移動(dòng)機(jī)器人避障路徑規(guī)劃[J]. 歐陽鑫玉,楊曙光. 控制工程. 2014(01)
[4]基于虛擬障礙物的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法[J]. 葉煒垚,王春香,楊明,王冰. 機(jī)器人. 2011(03)
[5]未知環(huán)境下勢(shì)場(chǎng)法路徑規(guī)劃的局部極小問題研究[J]. 朱毅,張濤,宋靖雁. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2010(08)
[6]移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)綜述[J]. 朱大奇,顏明重. 控制與決策. 2010(07)
[7]非完整移動(dòng)機(jī)器人的人工勢(shì)場(chǎng)法路徑規(guī)劃[J]. 朱毅,張濤,宋靖雁. 控制理論與應(yīng)用. 2010(02)
[8]基于動(dòng)態(tài)人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃仿真研究[J]. 殷路,尹怡欣. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(11)
[9]基于人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 張建英,趙志萍,劉暾. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]基于混合人工勢(shì)場(chǎng)-遺傳算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃仿真研究[J]. 況菲,王耀南. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2006(03)
本文編號(hào):3407755
【文章來源】:計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2019,47(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
引力勢(shì)場(chǎng)分布圖
ob>ρo(4)傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法根據(jù)傳感器裝置不斷檢測(cè)機(jī)器人與障礙物和目標(biāo)點(diǎn)的距離信息,并通過人工勢(shì)場(chǎng)算法轉(zhuǎn)化為引力和斥力進(jìn)行規(guī)劃。人工勢(shì)場(chǎng)在合力為零或者復(fù)制環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人可能會(huì)陷入局部最優(yōu)穩(wěn)定區(qū)域無法逃離。本文通過周期距離檢測(cè)方式,檢測(cè)局部穩(wěn)定區(qū)域,并結(jié)合人工勢(shì)場(chǎng)參數(shù),建立合適柵格模型運(yùn)用啟發(fā)式搜索算法進(jìn)行逃離。3掃描周期距離檢測(cè)穩(wěn)定區(qū)域人工勢(shì)場(chǎng)是根據(jù)力的作用導(dǎo)向目標(biāo)點(diǎn)。因此會(huì)存在合力為零狀態(tài)。常見的陷入局部最優(yōu)有三種狀態(tài)如圖3~圖5所示。機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)圖3單障礙物陷入局部最優(yōu)圖示機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)Frep1FrepFrep4FattFrep3Frep2圖4多障礙作用下陷入局部最優(yōu)狀態(tài)目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人圖5復(fù)雜障礙物下陷入局部穩(wěn)定區(qū)域如圖3中,由于移動(dòng)機(jī)器人和障礙物、目標(biāo)點(diǎn)都在同一延長線上,此時(shí)會(huì)在某一位置下合力為零。圖4多障礙物狀態(tài)下在某一位置區(qū)域,多障礙824耿雙樂等:逃離傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法局部穩(wěn)定點(diǎn)策略
瞥∷?法轉(zhuǎn)化為引力和斥力進(jìn)行規(guī)劃。人工勢(shì)場(chǎng)在合力為零或者復(fù)制環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人可能會(huì)陷入局部最優(yōu)穩(wěn)定區(qū)域無法逃離。本文通過周期距離檢測(cè)方式,檢測(cè)局部穩(wěn)定區(qū)域,并結(jié)合人工勢(shì)場(chǎng)參數(shù),建立合適柵格模型運(yùn)用啟發(fā)式搜索算法進(jìn)行逃離。3掃描周期距離檢測(cè)穩(wěn)定區(qū)域人工勢(shì)場(chǎng)是根據(jù)力的作用導(dǎo)向目標(biāo)點(diǎn)。因此會(huì)存在合力為零狀態(tài)。常見的陷入局部最優(yōu)有三種狀態(tài)如圖3~圖5所示。機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)圖3單障礙物陷入局部最優(yōu)圖示機(jī)器人障礙物目標(biāo)點(diǎn)Frep1FrepFrep4FattFrep3Frep2圖4多障礙作用下陷入局部最優(yōu)狀態(tài)目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人圖5復(fù)雜障礙物下陷入局部穩(wěn)定區(qū)域如圖3中,由于移動(dòng)機(jī)器人和障礙物、目標(biāo)點(diǎn)都在同一延長線上,此時(shí)會(huì)在某一位置下合力為零。圖4多障礙物狀態(tài)下在某一位置區(qū)域,多障礙824耿雙樂等:逃離傳統(tǒng)勢(shì)場(chǎng)法局部穩(wěn)定點(diǎn)策略
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于人工勢(shì)場(chǎng)與速度合成的AUV路徑規(guī)劃[J]. 王超,朱大奇. 控制工程. 2015(03)
[3]基于勢(shì)場(chǎng)柵格法的移動(dòng)機(jī)器人避障路徑規(guī)劃[J]. 歐陽鑫玉,楊曙光. 控制工程. 2014(01)
[4]基于虛擬障礙物的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法[J]. 葉煒垚,王春香,楊明,王冰. 機(jī)器人. 2011(03)
[5]未知環(huán)境下勢(shì)場(chǎng)法路徑規(guī)劃的局部極小問題研究[J]. 朱毅,張濤,宋靖雁. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2010(08)
[6]移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)綜述[J]. 朱大奇,顏明重. 控制與決策. 2010(07)
[7]非完整移動(dòng)機(jī)器人的人工勢(shì)場(chǎng)法路徑規(guī)劃[J]. 朱毅,張濤,宋靖雁. 控制理論與應(yīng)用. 2010(02)
[8]基于動(dòng)態(tài)人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃仿真研究[J]. 殷路,尹怡欣. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(11)
[9]基于人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 張建英,趙志萍,劉暾. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]基于混合人工勢(shì)場(chǎng)-遺傳算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃仿真研究[J]. 況菲,王耀南. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2006(03)
本文編號(hào):3407755
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