基于虛擬月表地形的月球車路徑規(guī)劃算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 21:16
伴隨探月工程的發(fā)展,月球環(huán)境的特殊性,月球車路徑規(guī)劃研究尤為重要。由于月表地形環(huán)境的復(fù)雜性,有效的提取月表地形粘度系數(shù)等地形因素,基于地形特征因子進(jìn)行滑移預(yù)測(cè)。避免月球車陷入危險(xiǎn)區(qū)域、撞上障礙物或者偏離預(yù)期目標(biāo)。本文針對(duì)復(fù)雜月表地形路徑規(guī)劃問題展開研究。首先,針對(duì)月球車的路徑規(guī)劃復(fù)雜地形引起的失效問題,本文提出了基于地形特征因子的滑移預(yù)測(cè)算法,用來預(yù)測(cè)滑移,規(guī)避復(fù)雜地形環(huán)境下滑移導(dǎo)致路徑規(guī)劃失效的問題。仿真實(shí)驗(yàn)證明了,滑移預(yù)測(cè)算法可以有效地避免地形帶來的路徑規(guī)劃失效問題。其次,提出了一種基于滑移預(yù)測(cè)的遺傳算法。將預(yù)測(cè)的滑移并入基于遺傳算法的路徑規(guī)則中,實(shí)現(xiàn)滑移預(yù)測(cè)與路徑規(guī)劃算法的集成。仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了基于滑移預(yù)測(cè)的遺傳算法的路徑規(guī)劃性能更加優(yōu)化、搜索性能更強(qiáng),能有效的減少月球車月表行駛的危險(xiǎn)性、提高路徑規(guī)劃的效率、縮短最優(yōu)路徑長(zhǎng)度。
【文章來源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:49 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
洋山港四期自動(dòng)化碼頭Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerm
京東無人倉(cāng)
第2頁(yè)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論1.1研究背景與意義隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、芯片技術(shù)、機(jī)械精密度等技術(shù)的高速發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人在短短幾十年的時(shí)間里,發(fā)展速度十分迅猛它、發(fā)展越來越定制化、應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。危險(xiǎn)系數(shù)極高的工作、重復(fù)性高的工作,都將被機(jī)器人替代。洋山港四期全自動(dòng)化碼頭建設(shè)(如圖1-1),實(shí)現(xiàn)了無人運(yùn)輸,無人駕駛技術(shù)的成熟為此建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。京東無人倉(cāng)[1]實(shí)現(xiàn)了真正的無人操作,利用移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)分倉(cāng)、智能路徑規(guī)劃完全替代了人工,代表了未來科技改變生活的趨勢(shì)(如圖1-2)。智能控制系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)著京東的“智慧大腦”,將線上商城、物流、分倉(cāng)、存儲(chǔ)、實(shí)物商品真正的物聯(lián)網(wǎng)起來。圖1-1洋山港四期自動(dòng)化碼頭圖1-2京東無人倉(cāng)Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerminalFig.1-2Jingdongunmannedwarehouse2020年新型冠狀病毒的入侵,存在人傳人的傳播方式,給醫(yī)務(wù)工作者帶來了極大的感染風(fēng)險(xiǎn),美國(guó)一家醫(yī)院采用Vici機(jī)器人(如圖1-3)對(duì)患者進(jìn)行隔離治療。Vici機(jī)器人搭載了平板電腦、攝像頭、麥克風(fēng)、聽診器等設(shè)備,醫(yī)生隔著窗戶通過操控機(jī)器人對(duì)患者進(jìn)行測(cè)量體溫、檢查病癥、基礎(chǔ)詢問互動(dòng)等救治工作。此次疫情國(guó)內(nèi)成功研發(fā)出具有自動(dòng)駕駛、配送藥品食物、自行避障、自行噴霧消毒、紫外線消毒、空氣凈化等功能的多功能消毒機(jī)器人(如圖1-4),并在青島市中心醫(yī)院等地投放使用,醫(yī)生護(hù)士的工作都能最大可能地被機(jī)器人取代,醫(yī)護(hù)人員被好好地保護(hù)、遠(yuǎn)離傳染玻移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的成熟,讓人類難以探索的領(lǐng)域不再遙不可及,探索月球是強(qiáng)國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。圖1-3Vici機(jī)器人圖1-4多功能消毒機(jī)器人Fig.1-3VicirobotFig.1-4Multifunctionaldisinfectionrobot
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的雙機(jī)械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 薛陽(yáng),俞志程,吳海東,張寧,孫越. 機(jī)械傳動(dòng). 2020(03)
[2]嫦娥四號(hào)、玉兔二號(hào)成功喚醒[J]. 人民交通. 2020(03)
[3]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[J]. 陳麒瑞,杜少華,趙騰飛,宋瑩. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2020(03)
[4]基于改進(jìn)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人避障和路徑規(guī)劃研究[J]. 貝前程,劉海英,張紹杰,裴云成. 齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]復(fù)雜地貌下基于地形坡度的滑移預(yù)測(cè)路徑規(guī)劃研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 周蘭鳳,楊麗娜,方華,湯漢偉. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(12)
[6]基于滑移預(yù)測(cè)的月球車路徑規(guī)劃研究[J]. 周蘭鳳,楊麗娜,方華. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(11)
[7]玉兔號(hào)月球車巡視點(diǎn)礦物豐度及粒徑分布高光譜反演[J]. 林紅磊,張霞,楊亞洲,郭弟均,吳興,戚文超. 遙感學(xué)報(bào). 2019(05)
[8]嫦娥四號(hào)首批科學(xué)成果發(fā)表 玉兔二號(hào)揭示月球深部物質(zhì)[J]. 時(shí)代主人. 2019(05)
[9]玉兔二號(hào)月球車[J]. 宇紅. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2019(02)
[10]基于改進(jìn)遺傳算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 陳亮,陳君若. 軟件導(dǎo)刊. 2019(04)
博士論文
[1]星系團(tuán)和星系群中IGM標(biāo)定關(guān)系的X射線研究及在低頻射電觀測(cè)中的應(yīng)用[D]. 王婧穎.上海交通大學(xué) 2013
[2]虛擬環(huán)境下月球車仿真試驗(yàn)系統(tǒng)及其若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊艷春.上海交通大學(xué) 2009
[3]在虛擬環(huán)境中月球車智能導(dǎo)航研究[D]. 周蘭鳳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于嵌入式的移動(dòng)機(jī)器人避障研究[D]. 郜輝.西安工業(yè)大學(xué) 2018
[2]移動(dòng)機(jī)器人全覆蓋遍歷路徑規(guī)劃算法研究[D]. 朱寶艷.山東理工大學(xué) 2017
[3]嫦娥二號(hào)CCD影像DEM提取方法及月表地形分析初步研究[D]. 尹永會(huì).成都理工大學(xué) 2013
[4]嫦娥二號(hào)線陣CCD影像的月表DEM提取技術(shù)研究[D]. 張亭.成都理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3424974
【文章來源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:49 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
洋山港四期自動(dòng)化碼頭Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerm
京東無人倉(cāng)
第2頁(yè)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論1.1研究背景與意義隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、芯片技術(shù)、機(jī)械精密度等技術(shù)的高速發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人在短短幾十年的時(shí)間里,發(fā)展速度十分迅猛它、發(fā)展越來越定制化、應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。危險(xiǎn)系數(shù)極高的工作、重復(fù)性高的工作,都將被機(jī)器人替代。洋山港四期全自動(dòng)化碼頭建設(shè)(如圖1-1),實(shí)現(xiàn)了無人運(yùn)輸,無人駕駛技術(shù)的成熟為此建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。京東無人倉(cāng)[1]實(shí)現(xiàn)了真正的無人操作,利用移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)分倉(cāng)、智能路徑規(guī)劃完全替代了人工,代表了未來科技改變生活的趨勢(shì)(如圖1-2)。智能控制系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)著京東的“智慧大腦”,將線上商城、物流、分倉(cāng)、存儲(chǔ)、實(shí)物商品真正的物聯(lián)網(wǎng)起來。圖1-1洋山港四期自動(dòng)化碼頭圖1-2京東無人倉(cāng)Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerminalFig.1-2Jingdongunmannedwarehouse2020年新型冠狀病毒的入侵,存在人傳人的傳播方式,給醫(yī)務(wù)工作者帶來了極大的感染風(fēng)險(xiǎn),美國(guó)一家醫(yī)院采用Vici機(jī)器人(如圖1-3)對(duì)患者進(jìn)行隔離治療。Vici機(jī)器人搭載了平板電腦、攝像頭、麥克風(fēng)、聽診器等設(shè)備,醫(yī)生隔著窗戶通過操控機(jī)器人對(duì)患者進(jìn)行測(cè)量體溫、檢查病癥、基礎(chǔ)詢問互動(dòng)等救治工作。此次疫情國(guó)內(nèi)成功研發(fā)出具有自動(dòng)駕駛、配送藥品食物、自行避障、自行噴霧消毒、紫外線消毒、空氣凈化等功能的多功能消毒機(jī)器人(如圖1-4),并在青島市中心醫(yī)院等地投放使用,醫(yī)生護(hù)士的工作都能最大可能地被機(jī)器人取代,醫(yī)護(hù)人員被好好地保護(hù)、遠(yuǎn)離傳染玻移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的成熟,讓人類難以探索的領(lǐng)域不再遙不可及,探索月球是強(qiáng)國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。圖1-3Vici機(jī)器人圖1-4多功能消毒機(jī)器人Fig.1-3VicirobotFig.1-4Multifunctionaldisinfectionrobot
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的雙機(jī)械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 薛陽(yáng),俞志程,吳海東,張寧,孫越. 機(jī)械傳動(dòng). 2020(03)
[2]嫦娥四號(hào)、玉兔二號(hào)成功喚醒[J]. 人民交通. 2020(03)
[3]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[J]. 陳麒瑞,杜少華,趙騰飛,宋瑩. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2020(03)
[4]基于改進(jìn)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人避障和路徑規(guī)劃研究[J]. 貝前程,劉海英,張紹杰,裴云成. 齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]復(fù)雜地貌下基于地形坡度的滑移預(yù)測(cè)路徑規(guī)劃研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 周蘭鳳,楊麗娜,方華,湯漢偉. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(12)
[6]基于滑移預(yù)測(cè)的月球車路徑規(guī)劃研究[J]. 周蘭鳳,楊麗娜,方華. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(11)
[7]玉兔號(hào)月球車巡視點(diǎn)礦物豐度及粒徑分布高光譜反演[J]. 林紅磊,張霞,楊亞洲,郭弟均,吳興,戚文超. 遙感學(xué)報(bào). 2019(05)
[8]嫦娥四號(hào)首批科學(xué)成果發(fā)表 玉兔二號(hào)揭示月球深部物質(zhì)[J]. 時(shí)代主人. 2019(05)
[9]玉兔二號(hào)月球車[J]. 宇紅. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2019(02)
[10]基于改進(jìn)遺傳算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 陳亮,陳君若. 軟件導(dǎo)刊. 2019(04)
博士論文
[1]星系團(tuán)和星系群中IGM標(biāo)定關(guān)系的X射線研究及在低頻射電觀測(cè)中的應(yīng)用[D]. 王婧穎.上海交通大學(xué) 2013
[2]虛擬環(huán)境下月球車仿真試驗(yàn)系統(tǒng)及其若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊艷春.上海交通大學(xué) 2009
[3]在虛擬環(huán)境中月球車智能導(dǎo)航研究[D]. 周蘭鳳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于嵌入式的移動(dòng)機(jī)器人避障研究[D]. 郜輝.西安工業(yè)大學(xué) 2018
[2]移動(dòng)機(jī)器人全覆蓋遍歷路徑規(guī)劃算法研究[D]. 朱寶艷.山東理工大學(xué) 2017
[3]嫦娥二號(hào)CCD影像DEM提取方法及月表地形分析初步研究[D]. 尹永會(huì).成都理工大學(xué) 2013
[4]嫦娥二號(hào)線陣CCD影像的月表DEM提取技術(shù)研究[D]. 張亭.成都理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3424974
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