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基于多传感器融合的移动机器人定位 预览
1
作者 何壮壮 丁德锐 王永雄 《计算机与数字工程》 2019年第2期325-329,343共6页
移动机器人定位是进行导航和路径规划的前提和基础。论文提出了一种基于多传感器数据融合的室内移动机器人定位方法。使用基于粒子滤波的蒙特卡洛算法,融合激光雷达、加速度计和里程计等多传感器的信息进行定位,有效改善了传统定位方法... 移动机器人定位是进行导航和路径规划的前提和基础。论文提出了一种基于多传感器数据融合的室内移动机器人定位方法。使用基于粒子滤波的蒙特卡洛算法,融合激光雷达、加速度计和里程计等多传感器的信息进行定位,有效改善了传统定位方法因为无法关联底层数据信息或者路面打滑导致定位失败等问题。进而,通过采取基于权值的融合,消除了连续迭代步骤中"跳跃"行为的影响;通过粒子剔除机制,优化了粒子种群,提高算法的执行效率。最后,基于设计的两轮机器人平台,通过仿真和真实环境联合论证,验证了所开发机器人定位方法的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 定位 多传感器融合 粒子滤波
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基于优化遗传算法的移动机器人路径规划 预览
2
作者 王功亮 王好臣 +1 位作者 李振雨 李家鹏 《机床与液压》 北大核心 2019年第3期37-40,100共5页
针对移动机器人在路径规划过程中,由于传统遗传算法中适应度函数把路径最短作为遗传到下一代主要因素,造成机器人转弯次数过多引起时间浪费问题,提出一种基于改进遗传算法的路径规划方法,通过对适应度函数添加转弯角度控制因子,把路径... 针对移动机器人在路径规划过程中,由于传统遗传算法中适应度函数把路径最短作为遗传到下一代主要因素,造成机器人转弯次数过多引起时间浪费问题,提出一种基于改进遗传算法的路径规划方法,通过对适应度函数添加转弯角度控制因子,把路径最短和转弯角度作为路径个体适应度函数值大小的影响因素,并对改进后的适应度函数进行了收敛性分析。最后通过MATLAB进行了仿真分析,结果表明:机器人运动轨迹更加平滑,减少了转弯次数,仿真结果说明该算法具有一定的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 遗传算法 路径规划 函数优化 仿真
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模糊控制算法在移动机器人路径规划中的应用 预览
3
作者 王凯凯 陈永平 《数字技术与应用》 2019年第1期4-5,7共3页
路径规划技术是智能移动机器人的核心技术之一,也是目前研究的热点问题。本文通过模糊控制算法对移动机器人进行路径规划,设计了双输入双输出的模糊控制器。仿真结果表明,该方法规划出了一条良好的路径,机器人可以顺利到达目标点,验证... 路径规划技术是智能移动机器人的核心技术之一,也是目前研究的热点问题。本文通过模糊控制算法对移动机器人进行路径规划,设计了双输入双输出的模糊控制器。仿真结果表明,该方法规划出了一条良好的路径,机器人可以顺利到达目标点,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 模糊控制 路径规划
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滑动及侧滑影响下的移动机器人轨迹跟踪控制 预览
4
作者 卫荣慕 金世俊 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第3期117-119,130共4页
对受滑动及侧滑影响的移动机器人轨迹跟踪控制问题进行研究。在动力学部分,通过模糊系统逼近系统中的未知非线性,H∞控制对滑动和侧滑干扰因素的补偿,利用Lyapunov函数推导出模糊参数的自适应律,设计出基于动力学的自适应模糊控制器。... 对受滑动及侧滑影响的移动机器人轨迹跟踪控制问题进行研究。在动力学部分,通过模糊系统逼近系统中的未知非线性,H∞控制对滑动和侧滑干扰因素的补偿,利用Lyapunov函数推导出模糊参数的自适应律,设计出基于动力学的自适应模糊控制器。在运动学部分,设计逆运动学控制器,处理移动机器人实际位置与期望位置的误差,得到移动机器人运动的期望速度。将逆运动学控制器与自适应模糊控制器级联,并通过Lyapunov方法证明控制系统的稳定性。与自适应动力学控制器进行比较。仿真结果表明:在滑动及侧滑的影响下提出的策略具有较好的轨迹跟踪性能。 展开更多
关键词 移动机器人 轨迹跟踪 H∞控制 自适应模糊 逆运动学 滑动和侧滑
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多启发因素改进蚁群算法的路径规划 预览
5
作者 李理 李鸿 单宁波 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期219-225,250共8页
移动机器人的路径规划不仅要求路径路程短,还要避免路径转弯过多,颠簸程度严重,环境适应性差等问题,为此提出基于路径长度,转弯次数及坡度平滑性三种因素共同影响的改进启发函数,综合计算转移概率;同时改进信息素更新方式,根据三因素综... 移动机器人的路径规划不仅要求路径路程短,还要避免路径转弯过多,颠簸程度严重,环境适应性差等问题,为此提出基于路径长度,转弯次数及坡度平滑性三种因素共同影响的改进启发函数,综合计算转移概率;同时改进信息素更新方式,根据三因素综合指标分配各路径上的信息素量,指导蚂蚁向综合性能最好的路径靠近。并提出一种非均匀初始信息素方法,防止过多蚂蚁走入死路。结合改进的地图建模障碍机制,提高路径的安全性。仿真及实验结果表明,改进算法得到的规划路径在三因素综合性能上具有较大提高,且具有较好的全局搜索能力及收敛性,适当调整参数还能得到某一特性表现突出的路径,且迭代次数和计算时间均表现较优. 展开更多
关键词 蚁群算法 启发函数 路径规划 移动机器人 信息素
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单目ORB-SLAM2在差速轮小车上的应用研究
6
作者 尚磊 《现代制造技术与装备》 2019年第3期93-94,共2页
利用开源单目ORB-SLAM2算法,并结合现有差速轮移动机器人平台,对移动机器人进行定位研究。在室内条件下进行模拟实验,得出了移动机器人运动轨迹,为中小车实际应用定位提供了数据基础。
关键词 ORB-SLAM2 定位 差速轮 移动机器人
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基于Kinect的机器人交互系统设计与研究 预览
7
作者 高日 张雷 郭亮 《现代电子技术》 北大核心 2019年第6期175-178,182共5页
针对传统的移动机器人人机交互通常采用摇杆或按键等操作方式,存在操作繁琐、系统延时大等缺点。基于此提出一种基于姿态传感器的人机交互系统,操作端以Kinect为姿态传感器采集人体姿态信息并上传至云服务中心,机器人端通过云端发出的... 针对传统的移动机器人人机交互通常采用摇杆或按键等操作方式,存在操作繁琐、系统延时大等缺点。基于此提出一种基于姿态传感器的人机交互系统,操作端以Kinect为姿态传感器采集人体姿态信息并上传至云服务中心,机器人端通过云端发出的指令对机器人进行远程控制。实验结果表明,该人机交互系统可以实时高效地操作机器人完成各种运动,具有操作简单、低延时等优点,解决了传统空间机器人操控中的不足,提供了高效的移动机器人遥操作方案。 展开更多
关键词 移动机器人 KINECT 人机交互 遥操作 人体姿态识别 云服务
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改进A*算法在机器人室内路径规划中的应用 预览
8
作者 陈若男 文聪聪 +1 位作者 彭玲 尤承增 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第4期1006-1011,共6页
传统A*算法在面向机器人室内多U型障碍的特殊场景下规划路径时,容易忽略机器人实际大小,且计算时间较长。针对这个问题,提出一种改进A*算法。首先引入邻域矩阵进行障碍搜索以提升路径安全性,然后研究不同类型和尺寸的邻域矩阵对算法性... 传统A*算法在面向机器人室内多U型障碍的特殊场景下规划路径时,容易忽略机器人实际大小,且计算时间较长。针对这个问题,提出一种改进A*算法。首先引入邻域矩阵进行障碍搜索以提升路径安全性,然后研究不同类型和尺寸的邻域矩阵对算法性能的影响,最后结合角度信息和分区自适应距离信息对启发函数进行改进以提高计算效率。实验结果表明,改进A*算法可以通过更改障碍搜索矩阵的尺寸来获得不同的安全间距,以保证不同机器人在不同地图环境下的安全性;而且在复杂大环境中与传统A*算法相比寻路速度提高了28.07%,搜索范围缩小了66.55%,提高了机器人在遇到动态障碍时二次规划的灵敏性。 展开更多
关键词 A*算法 室内路径规划 移动机器人 启发函数
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多传感器信息融合技术及其在移动机器人方面的应用 预览
9
作者 葛笑寒 《电力系统装备》 2019年第3期248-249,共2页
作为当前数据信息处理的重要方式,多传感器信息融合技术在诸多领域具有广泛应用。本文在阐述多传感器信息融合技术基本原理的基础上,对其信息融合的实现过程进行分析,并针对性地指出其在移动机器人方面的具体应用。以期有利于多传感器... 作为当前数据信息处理的重要方式,多传感器信息融合技术在诸多领域具有广泛应用。本文在阐述多传感器信息融合技术基本原理的基础上,对其信息融合的实现过程进行分析,并针对性地指出其在移动机器人方面的具体应用。以期有利于多传感器信息融合技术及机器人技术应用水平的提升,进而推动社会信息化建设的进一步发展。 展开更多
关键词 多传感器信息融合技术 融合原理 移动机器人
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移动机器人的锂电池BMS管理系统设计 预览
10
作者 范烨 陈秋霞 倪丽慧 《单片机与嵌入式系统应用》 2019年第2期73-76,共4页
锂电池BMS管理技术是移动机器人的关键技术,本文设计了基于bq76PL455、STM32F103的锂电池管理系统,实现了电池组电压、电流、过压、过流等状态监测;系统配置均衡电路,电池充电过程中若出现电池单体电压不平衡现象,会触发均衡电路,进而... 锂电池BMS管理技术是移动机器人的关键技术,本文设计了基于bq76PL455、STM32F103的锂电池管理系统,实现了电池组电压、电流、过压、过流等状态监测;系统配置均衡电路,电池充电过程中若出现电池单体电压不平衡现象,会触发均衡电路,进而提高电池的安全性,延长使用寿命。 展开更多
关键词 BMS bq76PL455 STM32F103 均衡电路 移动机器人
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全向轮智能垃圾桶设计
11
作者 吴剑英 平雪良 +3 位作者 张逸伦 陈祥 马博琳 刘家威 《现代制造技术与装备》 2019年第1期47-48,共2页
为了向居住在高密度住宅区的人们提供更舒适的生活条件,设计了一种新型全向轮智能垃圾桶,住户可用手机控制垃圾桶在楼层内自主移动收集垃圾。本设计基于STM32硬件架构搭建移动机器人控制系统平台,采用智能手机与全向轮智能垃圾桶间的WiF... 为了向居住在高密度住宅区的人们提供更舒适的生活条件,设计了一种新型全向轮智能垃圾桶,住户可用手机控制垃圾桶在楼层内自主移动收集垃圾。本设计基于STM32硬件架构搭建移动机器人控制系统平台,采用智能手机与全向轮智能垃圾桶间的WiFi通信系统进行连接,通过红外感应系统控制垃圾桶盖开合。与传统垃圾桶相比,全向轮智能垃圾桶更加灵活性,功能性更强,可以节约人力资源,并为同类智能垃圾桶设计提供理论基础。 展开更多
关键词 移动机器人 智能垃圾桶 全向轮 WiFi通信
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基于轮速控制的移动机器人轨迹跟踪控制算法
12
作者 冯冰玉 《拖拉机与农用运输车》 2019年第1期13-16,共4页
滑移转向是移动机器人应用最广泛的转向方式。针对采用滑移转向方式的移动机器人轨迹跟踪中由于纵向滑移而导致跟踪误差大的问题,提出一种以两侧驱动轮转速为控制量的转向控制方案,并利用Backstepping方法与李雅普诺夫稳定性判据为依据... 滑移转向是移动机器人应用最广泛的转向方式。针对采用滑移转向方式的移动机器人轨迹跟踪中由于纵向滑移而导致跟踪误差大的问题,提出一种以两侧驱动轮转速为控制量的转向控制方案,并利用Backstepping方法与李雅普诺夫稳定性判据为依据设计滑移参数自适应律。为验证所设计的轨迹跟踪算法的有效性,在Matlab/Simulink软件中搭建移动机器人和路面模型,并进行仿真分析。仿真结果表明,所设计的轨迹跟踪控制算法能够准确地估计滑移参数并实现轨迹跟踪。 展开更多
关键词 移动机器人 轨迹跟踪 自适应控制 滑移转向
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改进人工鱼群算法的机器人路径规划及跟踪 预览
13
作者 陈军章 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第4期251-255,共5页
为了使移动机器人在已知环境中规划出最优路径并对路径进行跟踪,提出了基于改进人工鱼群算法的机器人路径规划方法和PID跟踪方法。使用栅格法建立了环境模型;分析了传统人工鱼群算法原理,对算法的视觉范围、移动步长、可行走区域进行了... 为了使移动机器人在已知环境中规划出最优路径并对路径进行跟踪,提出了基于改进人工鱼群算法的机器人路径规划方法和PID跟踪方法。使用栅格法建立了环境模型;分析了传统人工鱼群算法原理,对算法的视觉范围、移动步长、可行走区域进行了重新定义,使之能够适用于栅格环境;提出了加权平均视觉范围和自适应拥挤度因子,兼顾了算法前期大范围搜索和后期细致搜索;使用改进人工鱼群算法优化PID控制参数;经实验,相比于传统算法,改进算法规划出的路径长度减少了11.4%,改进算法优化的PID参数在超调量、上升时间、震荡次数等方面优势明显。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 改进人工鱼群算法 路径跟踪
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基于概率神经网络图像识别的移动机器人控制研究
14
作者 黄玉钏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第4期908-912,共5页
为实现移动物流机器人轨迹自动控制,本文研究了基于概率神经网络图像识别的移动物流机器人控制系统,设计了基于概率网络的图像采集和识别处理模块,研究了移动物流机器人自主运动建模、控制的关键问题.通过搭建基于概率神经网络的图像采... 为实现移动物流机器人轨迹自动控制,本文研究了基于概率神经网络图像识别的移动物流机器人控制系统,设计了基于概率网络的图像采集和识别处理模块,研究了移动物流机器人自主运动建模、控制的关键问题.通过搭建基于概率神经网络的图像采集和识别处理模块、移动物流机器人轨迹控制数学模型,在该模型基础上设计移动机器人基于图像识别结果的路径控制算法.利用仿真软件MATLAB的Robotic tool工具箱,进行移动机器人轨迹控制仿真.仿真结果证明,本文的路径控制方案可以让移动机器人根据图像识别结果很好的完成预定路径控制,在强度为0. 4椒盐噪声下路径控制正确率约为98%,为实现噪声环境下基于视觉移动机器人轨迹自主控制提供了理论依据和应用基础. 展开更多
关键词 概率神经网络 图像识别 移动机器人 轨迹控制
室内移动机器人目标定位性准确匹配研究 预览
15
作者 刘俊超 陈志军 +1 位作者 樊小朝 闫学勤 《现代电子技术》 北大核心 2019年第2期159-162,167共5页
在室内移动机器人目标定位系统中的扫描匹配技术中,传统的迭代最近点算法存在待配准点云初始位置要求苛刻、难以找到正确对应点对的问题,因此提出一种基于Kinect传感器获取三维环境点云,根据旋转投影统计特征描述子的相似性来查找对应... 在室内移动机器人目标定位系统中的扫描匹配技术中,传统的迭代最近点算法存在待配准点云初始位置要求苛刻、难以找到正确对应点对的问题,因此提出一种基于Kinect传感器获取三维环境点云,根据旋转投影统计特征描述子的相似性来查找对应点对并进行扫描匹配的移动机器人目标定位方法。首先通过Kinect传感器获取物体点云图,根据特征提取算法提取点云特征;然后获取两个待匹配点云的旋转投影统计特征描述子,通过比较两个描述子之间特征的相似程度,估算它们之间的对应关系,采用距离差分矩阵算法剔除误匹配点,计算初始匹配参数;最后利用最小二乘法迭代进行ICP配准,获得点云间的最终变换矩阵,实现目标定位。实验结果表明,改进后的算法有效地提高了点云匹配效率和配准精度,得到了较精确的目标定位信息。 展开更多
关键词 扫描匹配 移动机器人 Kinect传感器 目标定位 旋转投影统计 点云匹配
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基于一种混合遗传算法的移动机器人路径规划 预览
16
作者 裴以建 杨亮亮 杨超杰 《现代电子技术》 北大核心 2019年第2期183-186,共4页
移动机器人路径规划问题一直是机器人学研究的核心内容之一,而遗传算法作为智能仿生学算法在路径规划中得到了广泛的应用。针对传统遗传算法存在局部搜索能力差的问题,文中研究在已知环境下运用一种基于遗传算法和模拟退火算法相结合的... 移动机器人路径规划问题一直是机器人学研究的核心内容之一,而遗传算法作为智能仿生学算法在路径规划中得到了广泛的应用。针对传统遗传算法存在局部搜索能力差的问题,文中研究在已知环境下运用一种基于遗传算法和模拟退火算法相结合的技术对移动机器人进行最优路径的规划方法。算法采用栅格法对环境建立模型,同时在遗传算子中添加插入算子和删除算子以优化路径。Matlab仿真实验结果表明,该算法相对于基本遗传算法的收敛速度,搜索质量等有了明显的提高。 展开更多
关键词 移动机器人 遗传算法 模拟退火算法 栅格法 路径规划 Matlab
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一种改进蚁群算法的移动机器人路径规划
17
作者 颜杰 秦飞舟 翟帅华 《软件导刊》 2019年第2期5-8,共4页
路径规划是移动机器人运动控制中的关键问题。针对传统蚁群算法在机器人全局路径规划中存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出一种改进型蚁群路径规划算法。首先,通过栅格法建立机器人运动环境模型,然后在传统蚁群算法基础上引入A^... 路径规划是移动机器人运动控制中的关键问题。针对传统蚁群算法在机器人全局路径规划中存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出一种改进型蚁群路径规划算法。首先,通过栅格法建立机器人运动环境模型,然后在传统蚁群算法基础上引入A^*搜索算法的估价函数思想,改进蚁群算法的启发函数,增加目标节点与可选行进节点数对启发函数的影响。其次,在信息素更新公式中,通过引入Logistic增长函数对信息素挥发因子作自适应调整,提高算法速度与精度。最后,通过Matlab仿真实验证明,改进蚁群算法比传统算法在路径搜索速度和精度上都有较大提升。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 改进蚁群算法
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基于RGB-D的云机器人3D SLAM实验系统 预览
18
作者 王帅 张云洲 段强 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第3期121-127,共7页
针对室内环境的三维视觉同步定位与地图构建(3D VSLAM)计算量大、耗时长、硬件要求高的问题,提出了一种基于RGB-D的云机器人VSLAM实验平台。采用Kinect传感器,获取环境的RGB图像和深度信息,采用金字塔Lucas-Kanade算法实现帧间FAST特征... 针对室内环境的三维视觉同步定位与地图构建(3D VSLAM)计算量大、耗时长、硬件要求高的问题,提出了一种基于RGB-D的云机器人VSLAM实验平台。采用Kinect传感器,获取环境的RGB图像和深度信息,采用金字塔Lucas-Kanade算法实现帧间FAST特征点的快速追踪与匹配,运用RANSAC算法进行初始配准,提取关键帧。借助于云计算动态供给、弹性计算的优势,将VSLAM中计算消耗大的精确配准、闭环检测和全局优化处理过程卸载至云端进行,以减轻本地处理器的运算负担。实验结果表明,该方法能够有效地减轻VSLAM对硬件的依赖度,缩短SLAM的执行时间并提高构图精度,为云机器人以较低的成本实现先进SLAM算法提供了有效的解决途径。 展开更多
关键词 移动机器人 云计算 三维视觉 同步定位与地图构建
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基于IAFSA和AGA混合算法的移动机器人路径规划 预览
19
作者 刘宁宁 陈志军 闫学勤 《现代电子技术》 北大核心 2019年第3期157-162,共6页
针对人工鱼群算法在移动机器人路径规划中存在易陷入局部最优、结果精度不高以及遗传算法存在易早熟、收敛速度慢等问题,提出一种改进人工鱼群算法(IAFSA)和自适应遗传算法(AGA)相融合的移动机器人路径规划方法。首先用栅格法建立移动... 针对人工鱼群算法在移动机器人路径规划中存在易陷入局部最优、结果精度不高以及遗传算法存在易早熟、收敛速度慢等问题,提出一种改进人工鱼群算法(IAFSA)和自适应遗传算法(AGA)相融合的移动机器人路径规划方法。首先用栅格法建立移动机器人的环境模型,然后用IAFSA搜索移动机器人的初始可行路径,将搜索到的初始可行路径作为AGA的初始种群,最后采用AGA优化移动机器人的全局最优路径。仿真结果表明,混合算法在结果精度和稳定性方面优于标准人工鱼群算法,在跳出局部最优和收敛速度方面优于标准遗传算法。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 改进人工鱼群算法 自适应遗传算法 标准人工鱼群算法 标准遗传算法
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基于GA-BP神经网络的移动机器人UWB室内定位
20
作者 梁丰 熊凌 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第4期33-37,42共6页
BP神经网络算法用于机器人超宽带(UWB)定位时,有较好的定位性能,但易陷入局部极值.为解决此问题采用遗传算法优化BP网络的随机权值及阈值.分别用BP神经网络和优化后的GA-BP神经网络对移动机器人进行定位实验,优化后的GA-BP神经网络能够... BP神经网络算法用于机器人超宽带(UWB)定位时,有较好的定位性能,但易陷入局部极值.为解决此问题采用遗传算法优化BP网络的随机权值及阈值.分别用BP神经网络和优化后的GA-BP神经网络对移动机器人进行定位实验,优化后的GA-BP神经网络能够克服BP神经网络易陷入局部极值的问题.在室内视距(LOS)和非视距(NLOS)环境下,优化后的方法平均定位误差分别下降了46%和24%;在同一概率条件下,LOS环境中GA-BP神经网络的定位误差比BP神经网络定位误差下降了约48%,NLOS环境中GA-BP神经网络的定位误差比BP神经网络定位误差下降了约20%. 展开更多
关键词 移动机器人 UWB定位 BP神经网络 遗传算法 室内定位
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