栅格法

摘要： 为了解决机器人路径规划冗余数据多、寻优质量差和收敛速度慢等问题,提出一种粗糙集约简技术与狮群优化算法相结合的寻找机器人最优路径算法.首先,采用栅格法对机器人工作环境建模;其次,用粗糙集知识约简和核对初始决策表进行简化,获得最小化决策表,用于训练初始狮子种群;最后,用改进的狮群算法寻找最优路径.实验结果表明,所提算法路径寻优质量高、收敛速度快,且具有较高的寻优稳定性.

摘要： 为了解决传统蚁群算法存在的运行前期搜索范围窄以及寻优路径过于曲折的问题,本文提出一种基于遗传机制的改进蚁群算法。该算法利用两种算法的优势,改进信息素分配方式,得到最短路径;在遗传操作中增加删除算子,删除多余节点,使得最优路径更短、转弯次数更少、路线更加平直;设置蚁群起点处的信息素浓度,使浓度不为0,避免蚁群只沿遗传得出的较优解组前进,从而陷入局部最优。最后,使用matlab对基于遗传机制的改进蚁群算法进行仿真。结果发现,与传统算法相比,改进算法寻优路短,转弯次数少且更适用于复杂环境。该研究为基于蚁群算法的移动机器人路径规划提供了参考。

摘要： 为了提高蚁群算法对于无人机的路径规划,提出了一种改进的蚁群算法,利用栅格地图法,改变蚁群算法的转移概率,加入死区判断,可以有效的减少“无效蚂蚁”。并对更新信息素进行改进,增强每一代蚂蚁的最优路径的信息素,其他保持不变。同时舍去每一代蚂蚁的最长路径,用历史最短路径代替。此外,为避免在蚁群算法中陷于局部最优,再通过蚂蚁行走过程中的前后节点分别对目的地进行距离判断,利用正态分布函数对更新后的信息素进行增益。实验结果表明,论文提出改进的蚁群算法可以寻找到更短的路径,同时加快了算法的收敛速度。对比传统的算法,该算法在寻找最优路线更加的稳定。

摘要： 提出了一种园艺电动拖拉机作业全覆盖路径规划算法,通过栅格法建立2.5D作业环境空间模型,结合改进遗传算法研究了电动拖拉机全覆盖路径规划算法,建立了基于遗传算法平面行驶路径长度、转向次数和行驶总高程差的多目标适应度函数;改进交叉、变异算子,以提高算法执行效率与降低行驶重复率。仿真实验表明:对比传统全覆盖路径规划算法,基于改进遗传算法的全覆盖路径规划算法平均转向次数减少9.3个,平均行驶栅格总数减少13.2个,重复栅格减少11.7个,行驶总高程差的均值小14.01m,重复率降低3.72%。因此,文中的全覆盖路径规划算法效率更优。

摘要： 针对结构化道路下自动驾驶车辆实时局部路径规划问题,提出了一种改进的基于Frenet坐标系及凸近似避障原理的无人车局部路径规划算法。在车辆以及Frenet坐标系下利用栅格法构建车辆前方栅格区域,并引入凸近似避障原理结合车辆动力学缩小自车安全行驶区域,同时考虑车辆的极限转向约束、前轮转角变化率、安全距离、道路对中和侧向加速度等代价函数得到自车最优路径。构建Carsim+Matlab软件在环实时仿真系统,搭建基于Labview+Matlab/Simulink构架的无人车实验平台,并进行真实道路场景下的实车实验,对算法进行测试。结果表明:该算法能够在结构化道路下规划出合理的车辆行驶路线,并顺利实现规避障碍物,且具有一定的舒适性与实时性。

摘要： 随着国际航运业务越来越繁忙,在航船舶数量越来越多,海上运输安全保障与险情快速救助工作越来越重要。当海上险情发生时,如何快速抵达现场,快速完成搜救任务是需深入研究的问题。为此,立足我国东部某海域,结合船舶参数和水陆环境,采用栅格法和单元树法设计一种海上救援应急线路评估分析算法。将该算法应用于某海上智控项目中,为参与海上险情救助的船舶提供最优航行路线。实际应用结果表明,该算法提供的推荐路径具有较高的参考价值。

摘要： 传统的遗传算法由于具有收敛速度较慢、局部搜索能力差等缺点,在解决机器人路径规划问题时所得解的质量不高。为了进一步提高规划效果,将路径的长度和拐点数量同时作为适应度评估指标,并对轮盘赌选择法进行了改进,设计了自适应交叉算子和变异算子,提出了一种新的自适应遗传算法。在栅格环境下进行了实验。结果表明,与传统遗传算法、某自适应遗传算法相比,该算法平均最短路径分别缩短了9.90%和5.37%,路径的拐点数量和算法收敛的迭代次数更少,验证了优化的效果。

摘要： 针对无人船路径规划过程中存在的规划结果所占内存较大、耗费时间较长、有较大概率生成“死区”的问题,提出基于改进 A^(*)算法的无人船路径规划方法。选取栅格法构建无人船行驶环境模型,采用 A^(*)算法确定代价函数,判断代价大小,以代价最小的节点作为下一个轨迹点,由此获取最优无人船行驶路径。为改进 A^(*)算法,利用无人船转弯半径下限、路径长度下限和行驶速度条件约束等内容改进实际代价函数,通过欧几里得距离与曼哈顿距离的线性组合改进启发函数,简化无人船航行路径,清除额外节点,获取最优路径。实验结果显示该方法能够有效实现障碍物躲避的目的,路径规划时间与总航程更少。

摘要： 针对国际水中机器人大赛中水中机器人2D仿真生存挑战的比赛规则,提出一种对于"躲避鱼"有利的绕障回避策略。以栅格法的区域简化来划分场地区域实现分而治之,并结合实际情况使区域间实现动态转换策略。实践结果表明:运用该策略可使"躲避鱼"更有效地进行回避,使仿真机器鱼更灵活地在场地间移动。

摘要： 针对基本蚁群算法在机器人路径规划过程中路径转弯角度过大、易陷入局部极小值、收敛速度慢等问题,对其进行改进。在分析机器人路径规划环境建模方法基础上,将转角启发函数引入至节点选择概率公式,以增强路径选择指向性,提高算法搜索速度;通过引入当前节点与下一节点之间的距离和下一节点与目标节点距离之和的二次方对启发函数进行改进,使得算法搜索过程更有针对性,并降低陷入局部极小值概率;提出信息素挥发因子自适应更新策略,扩大算法搜索范围,提高收敛速度;利用遗传算法的交叉操作对移动路径进行二次优化,以增强算法的寻优能力,进而以Floyd算法为基础引入路径平滑操作,减少移动路径节点。在MATLAB中与其他算法通过求解多个单模测试函数与多模测试函数进行对比,并在栅格法环境建模中进行机器人全局路径规划仿真对比实验,以验证改进算法在路径寻优速度和质量上更具优越性。仿真结果表明,改进后的蚁群算法具有一定的可行性和有效性。

摘要： 将有限元网格划分的栅格法的思想和算法运用于任意多边形平板网架的建模中,在PKPM的SPASCAD空间建模软件上通过编程实现了:当指定任意多边形的边界点,以及网格排列方向时,程序自动生成以正方四角锥及三角锥为基本单元的平板网架模型.该程序大大提高了这类网架模型的设计效率,并为以后复杂异形网架的快速建模提供初步探索.

摘要： 嫦娥三号任务是我国第一次在地外天体软着陆和巡视探测,成功实现了月面软着陆并开展月面就位探测与自动巡视探测.月面巡视器在非结构化月面环境下开展携带机械臂的月面巡视器就位探测.本文采用栅格法进行环境建模,利用改进A*算法规划较优运动路径,实现携带机械臂的巡视器到达目标点;建立机械臂D-H模型,确定机械臂可达工作空间,提出圆柱包络与环境三角面片的方法,解决在试验过程中发生的机械臂投放时与周围物体发生碰撞干涉的情况,保证机械臂投放安全、可靠、高效.

摘要： 在城市认知的重心近几十年开始强调人的微观视角时,现有的建筑学和地理学的图示方式都显示出了一定的局限性与拓展的可能性,具体体现在图示要素的拓展与图示方法的拓展上.本文铺展了这个背景,并结合城市认知课程作业设置,将街景图序列——最直接地反映人的微观视角的空间的图像再现——作为提取拓展图示要素的媒介,尝试用栅格法对街景图序列中的绿化、建筑、广告、道路、车辆、人等要素进行提取,借助GIS,Grasshopper等统计与图示技术将这些信息反映到街道的平面图上,探索街道空间的新的图示方法。

摘要： 在路径规划中,规划路径的精确程度取决于获取环境信息的准确程度。蚁群算法是近几年提出的一种新型的随机搜索模拟进化算法,比遗传算法、模拟退火算法等具有更好的适应性。在栅格法环境建模的基础上,按照蚁群算法进行路径搜索寻找一条从出发点到目标点的连续自由栅格序列。仿真实验表明,该算法能够充分利用环境的先验信息,在有限的时间内找到全局最优路径,验证了该算法的有效性。

摘要： 描述了一种静态和动态环境下的基于路径传播的机器人路径规划算法,该算法利用栅格法对场景进行建模,实时最优路径的产生是通过动态距离的传播,而距离信息是以栅格步的方式从目标开始的路径往机器人的起始点向外传播,不是简单地在工作空间中搜索全局最优路径和碰撞路径。距离信息的快速传播,以及每个栅格处理距离信息和数据更新的计算量减小,使得搜索过程效率极大提高,且不需要事先的训练与学习。仿真表明,即使在障碍物非常复杂的静态和动态环境中,该算法也能迅速规划出最优路径。

摘要： 本文深入研究各种有限元网格自动划分方法,并根据筏板基础的特点,以栅格法为基础,结合几何分解法和一些其他的网格划分方法,提出了一种快捷方便的有限元网格自动划分方法.

摘要： 本文对目前的网格划分的主要方法进行了分析和归类,并对各种算法的特点进行了比较,分析了各种算法的优缺点.最后探讨了网格生成中需要进一步解决的问题.为深入研究全自动、自适应有限元网格生成提供了参考.

摘要： 本文对目前的网格划分的主要方法进行了分析和归类,并对各种算法的特点进行了比较,分析了各种算法的优缺点.最后探讨了网格生成中需要进一步解决的问题.为深入研究全自动、自适应有限元网格生成提供了参考.

摘要： 本文对目前的网格划分的主要方法进行了分析和归类,并对各种算法的特点进行了比较,分析了各种算法的优缺点.最后探讨了网格生成中需要进一步解决的问题.为深入研究全自动、自适应有限元网格生成提供了参考.

摘要： 本文对目前的网格划分的主要方法进行了分析和归类,并对各种算法的特点进行了比较,分析了各种算法的优缺点.最后探讨了网格生成中需要进一步解决的问题.为深入研究全自动、自适应有限元网格生成提供了参考.

摘要： 中子栅格具备：栅格部，所述栅格部具有使透过对象物的第1中子的至少一部分透过的多个间隔物和将被对象物散射的第2中子的至少一部分吸收的多个吸收体，间隔物及吸收体沿着第1方向交替地排列且沿着与第1方向交叉的第2方向延伸；和一对覆盖材，所述一对覆盖材沿着与第1方向及第2方向交叉的第3方向来夹持栅格部且使第1中子的至少一部分及第2中子的至少一部分透过。间隔物与吸收体之间的热膨胀系数差为±9×10‑6/°C以内；或者间隔物的杨氏模量为100GPa以上。

摘要： 本发明涉及通过如下方式在基板(2)上制造涂有上层栅格的亚毫米导电栅格(3)：-通过沉积稳定且散布于溶剂中的胶体聚合物纳米颗粒溶液来生产具有亚毫米开口的掩模(1)，所述聚合物颗粒具有玻璃态转化温度T

摘要： 本发明详细说明了用于可移动地悬置x射线栅格(1)的装置。该装置具有：托架模块(2)，其中或其上布置有x射线栅格(1)，以及连杆机构(3)，其被实现和布置成围绕垂直于x射线栅格(1)的轴线转动托架模块(2)，和/或在x射线格(1)的平面中平移地移动该托架模块(2)。同样详细说明了具有这种装置的布置和用于操作这种布置的方法。本发明的优点在于，可获得无游隙运动学，其与使用已知的精密驱动器相比，更具成本效益。

摘要： 中子栅格具备：栅格部，所述栅格部具有使透过对象物的第1中子的至少一部分透过的多个间隔物和将被对象物散射的第2中子的至少一部分吸收的多个吸收体，间隔物及吸收体沿着第1方向交替地排列且沿着与第1方向交叉的第2方向延伸；和一对覆盖材，所述一对覆盖材沿着与第1方向及第2方向交叉的第3方向来夹持栅格部且使第1中子的至少一部分及第2中子的至少一部分透过。间隔物与吸收体之间的热膨胀系数差为±9×10

摘要： 本发明涉及通过如下方式在基板(2)上制造涂有上层栅格的亚毫米导电栅格(3)：通过沉积稳定且散布于溶剂中的胶体聚合物纳米颗粒溶液来生产具有亚毫米开口的掩模(1)，所述聚合物颗粒具有玻璃态转化温度T

摘要： 本发明详细说明用于悬置X射线栅格(1)的装置，该装置具有可绕第一轴线(3)旋转的第一旋转框架(2)，X射线栅格(1)布置在该第一旋转框架中或其上，以及两个铰接的第一柔性元件(4)，该第一柔性元件连接到第一旋转框架(2)并且沿第一轴线(3)对齐，绕该第一柔性元件双向可旋转地安装第一旋转框架(2)。此外，本发明还详细说明了具有这种类型的装置的布置以及用于操作这种类型的布置的方法。本发明的优点在于，与已知的解决方案相比，铰接的柔性元件的使用是完全无游隙的，并且显著地更具成本效益。

摘要： 本发明详细说明了用于可移动地悬置x射线栅格(1)的装置。该装置具有：托架模块(2)，其中或其上布置有x射线栅格(1)，以及连杆机构(3)，其被实现和布置成围绕垂直于x射线栅格(1)的轴线转动托架模块(2)，和/或在x射线格(1)的平面中平移地移动该托架模块(2)。同样详细说明了具有这种装置的布置和用于操作这种布置的方法。本发明的优点在于，可获得无游隙运动学，其与使用已知的精密驱动器相比，更具成本效益。

摘要： 本发明公开了一种基于栅格法的扫地机器人全遍历路径规划方法，以智能扫地机器人为切入点，将智能机器人对清洁区域的清扫分为了栅格地图的建立、矩形区域的划分、矩形区域内的遍历、矩形区域的遍历顺序和栅格地图的遍历五个步骤进行。得到的全遍历路径覆盖率高，规划方法执行过程简单，使用难度低，灵活性强，能广泛的适用于各种扫地机器人的工作场景中。

摘要： 本发明公开了一种栅格法划分煤田火区建立帷幕墙治理煤自燃的方法，包括：确定煤层分布情况及发火情况；以火源或煤层高温区在地面上的竖直投影为中心将地面划分为栅格；在划分好的栅格线位置上分别从地面竖直向下施工钻孔；通过钻孔在煤层水平方向上打炮眼钻孔，安装爆破管并向爆破管中填塞炸药，进行爆破，使得栅格线在煤层的竖直投影上形成地下空间；形成地下帷幕墙：通过钻孔注入阻燃材料形成地下帷幕墙，阻断煤火传播。本发明利用煤层分布情况规划网格，通过定向爆破建立地下帷幕墙，截断火路实现了火无可燃物而自灭；并且阻燃材料截断漏气通道，阻止火路的发展，实现火无氧而自熄，将火区控制在小范围内，能够有效预防大范围煤田火灾的发生。

摘要： 本发明针对人工势场法(artificial potential field approach,APFA)在无人潜器三维路径规划应用存在局部震荡、易陷入局部极小值的问题，公开了基于人工势场栅格法的无人潜器三维路径规划方法，具体包括：在三维地图下将障碍物进行栅格化处理，采用斥力点附着在栅格体表面的方法，弥补传统APFA建模理想化导致规划路径变长的缺点；改变栅格体表面的斥力函数，使栅格体表面势场平行栅格体表面形成环绕势场，解决无人潜器路径规划局部震荡的问题；通过引入虚拟目标点，避免无人潜器陷入局部最优；最后对路径点进行插值平滑处理，使得路径光滑。仿真结果表明，本发明提出改进APFA方法有效克服了无人潜器在三维路径规划下局部震荡及易陷入局部极小值的不足，规划路径平滑，时间效率高。