自主避障

摘要： 面向办公园区、科技园区等结构化园区环境,设计基于4G/5G移动网络的智能无人驾驶系统,支持用户对园区无人车进行实时调度和使用,推进安全、有序、便捷的园区智能交通体系的构建。园区智能无人车系统主要由无人车平台和调度系统构成。无人车平台在园区观光车的基础上进行底盘线控改装,并设计加装组合导航、视觉传感器、激光雷达、毫米波雷达等多传感器,实现地图创建、自主循迹、自动避障、车道保持、多车调度等功能。调度系统基于4G/5G移动网络及WebSocket协议,实现车端、云端和用户端的信息交互。用户可通过手机等移动终端,在园区路线任一点自由调度无人车。云端服务器负责对所有园区无人车和用户进行管理,具备智能调度、状态监控、数据存储等功能。

摘要： 动态环境复杂多变,机器人如何在动态环境下实现自主移动是一个难题。本文以麦克纳姆轮底盘为对象,基于机器人操作系统(ROS),设计并实现了开放性好和代码复用率高的全向移动自主导航系统。首先,先对麦轮底盘进行URDF建模,运动学分析,根据得到速度关系重写新的底盘ROS节点;其次结合MOVE_BASE框架,搭建自主导航系统,利用SLAM技术构建二维栅格地图,结合AMCL和路径规划算法的融合导航算法开展自主导航测试。实验结果表明,该方法可以实现机器人的自主移动和避障要求,提升路径规划效果,验证了机器人自主导航的可行性。

摘要： 复杂动态环境下自主避障能力已成为无人机亟待解决的关键问题。针对现有避障算法通过调向或调速进行规避障碍的缺点,基于速度障碍法,提出一种同时调向与调速的混合避障策略。首先,根据速度障碍法原理,判断无人机与动态障碍物是否存在飞行冲突;然后,分别在单动态障碍物和多动态障碍物场景下,利用数学公式精确推导出无人机避障所需要调整的航向与速度大小之间的关系;最后,在目标函数的约束下,完成最优避障策略的求解。仿真结果表明,在单/多动态障碍物威胁下,所提算法具有有效性与高效性。

摘要： 为进一步提高老人及行动不便人群的生活质量,本文以坐姿传感及自主避障的智能轮椅控制系统为核心,采用各种驱动模块实现项目自动感知、可靠控制、无线通信等多种功能。通过试验证明,本系统具有良好的识别精度、避障控制稳定性,能够为使用者提供一种安全、舒适、智能的轮椅控制方案。

摘要： 针对无人机自主避障与目标追踪问题,以深度Q网络(DQN)算法为基础,提出一种多经验池深度Q网络(MP-DQN)算法,使无人机避障与追踪的成功率和算法的收敛性得到优化。更进一步,赋予无人机环境感知能力,并在奖励函数中设计了方向奖惩函数,提升了无人机对环境的泛化能力以及算法的整体性能。仿真结果表明,相较于DQN和双重DQN(DDQN)算法,MP-DQN算法具有更快的收敛速度、更短的追踪路径和更强的环境适应性。

摘要： 针对传统深度强化学习在求解无人机自主避障与目标追踪任务时所存在的训练效率低、环境适应性差的问题,在深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法中融入与模型无关的元学习(Model-Agnostic Meta-Learning,MAML),设计一种内外部元参数更新规则,提出了元深度确定性策略梯度(Meta-Deep Deterministic Policy Gradient,Meta-DDPG)算法,以提升模型的收敛速度和泛化能力.此外,在模型预训练部分构造基本元任务集以提升实际工程中的预训练效率.最后,在多种测试环境下对所提算法进行了仿真验证,结果表明基本元任务集的引入可使模型预训练效果更优,Meta-DDPG算法相比DDPG算法在收敛特性和环境适应性方面更有优势,并且元学习方法和基本元任务集对确定性策略强化学习具有通用性.

摘要： 为实现智能小车无线遥控,本研究结合Arduino单片机及Android手机平台,设计了一种通过蓝牙技术遥控的智能小车。智能小车的设计主要分为硬件和软件两部分,其中硬件部分以Arduino Mega 2560单片机为主控板,其他主要由Android设备、蓝牙模块、电机驱动模块、避障功能模块等组成。软件方面完成了上位机Android平台程序的设计及下位机Arduino单片机程序的编写。该设计方案把蓝牙技术、网络通信技术、Arduino开发技术和Android移动智能终端平台相结合,实现了Android平台远程控制小车行走以及小车自主避障等功能。仿真结果表明,小车运行稳定,能够完成远程遥控小车行走、测距以及自主避障等动作,达到了预期目标。

摘要： 为解决零件加工生产车间人工运输成本高、物流配送智能化程度不高的现状,设计一款新型的智能运输机器人。该机器人是依据单片机技术、传感器技术、机械设计和机械原理的基础知识,选择简单的机械结构及控制方案,通过SolidWorks实体三维软件和KeilμVision编程软件设计的。其实验结果表明,本机器人可以准确地读出和显示出物料的重量,正确识别二维码和交通灯,精准躲避障碍物,语音播报对应的提醒,自主规划路线且做到启程和返程,实现了物流配送需要的功能要求。其机器人具有结构简单且稳定,适应性能力强,系统可靠性高,智能化程度高,与传统运输方式相比,减少了人力劳动和提高了运输效率,达到了降低生产产品成本和提高生产效率的效果,并且对于零件加工生产车间物流配送智能化的发展有一定的推动作用和对于物流行业的配送智能化的发展也有一定的参考价值。

摘要： 针对工程训练赛“智能+”赛项要求设计了一款能按照给定任务完成配送的无人机。无人机本体结构选择了多旋翼无人机中最为主流的四旋翼型,全机由动力系统、电源系统、传感器系统、控制系统、地面站六大系统组成;由PX4飞控和以STM32单片机为核心的机载处理器控制,软件框架基于ROS系统,在激光SLAM和VSLAM视觉传感共同作用下实现自主定位、路径规划、目标识别、货物搬运与投递等功能上,能够自主完成识别货物、搬运货物、越障、投递货物等任务。

摘要： 近年来,风电场作为新能源发展的前沿领域得到了大力发展。然而风电场多处于偏远位置,线路较长,对巡检工作的效率、智能化水平有着较高的要求。无人机作为一种新兴技术,广泛应用于电力巡检领域,但仍存在智能化不足的问题。为此聚焦风电场线路无人机巡检领域,分析无人机自主避障、路径规划等关键技术的研究现状,探讨其在风电场线路巡检的技术应用方案和发展前景。

摘要： 为了解决低压电器等行业小型仓库运营成本高、拣选效率低下的问题,提出了改进的A木算法和交通管制相结合的多AGV自主避障调度策略.针对传统的A木算法在实际环境存在的缺陷,通过引入繁忙度参数和路径权重参数,来评估某一路径被占用的频繁次数,并结合优化的复合调度指标,弥补了传统A*算法在设计内凸路障的缺陷,提出了改进的A*算法.在此基础上,模拟的交通规则,制定交通优先权,并给出一种复合调节冲突解决方案,通过引入速度调节参数和路径再规划参数,用以解决基于速度调节时的不稳以及基于路径调节时可能陷入无法收敛的路径重复规划的问题.经过实验验证,该算法的调度效率及稳定性远高于传统算法,且能有效地实现自主避障.

摘要： 采用基于规则控制实现在未知动态环境中移动机器人自主避障，同时给出在未知动态环境中沿墙走算法，实现机器人依靠声纳传感器实时避障导航。研究结果表明:所提出的方法具有省时、高效的特点;所提出算法具有有效性和可靠性。

摘要： 为了实现煤矿环境探测救灾机器人的自主行走，在其周围布置6个固定探测距离为24 cm的GP2YOD21YK型红外开关和6个测量范围为10～80 cm的GP2D12型红外测距传感器对障碍物进行探测识别。机器人对障碍物进行坐标计算和记录存储，并通过人工势场方法实现自主避障行走。试验结果表明，两种传感器的相互结合大大提高了机器人的避障效果和智能性。

摘要： 地面无人装备是机器人技术的一个重要研究领域,它是指能够在室内、道路及野外实施自主运动的地面移动机器人,它是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合智能系统,其研究涉及图像处理、计算机视觉、传感技术、自动控制以及人工智能等多个学科,体现了计算机科学与人工智能的综合研究成果.与C4ISR的结合是目前无人装备发展的最活跃的领域之一.本文将以地面无人装备的发展现状为依据,探究机器人的遥操作、导航与定位、多传感器信息融合、机器人自主避障和人工智能等关键技术.

摘要： 为了提高移动机器人的自学习能力,在基于行为控制结构的基础上设计了智能控制结构,该结构引入了强化学习模块.神经网络具有很好的泛化能力,该文提出了基于神经网络的强化Q学习算法,克服了表格式Q学习算法只能应用到离散的状态中并需要大量存储空间的不足,最后结合智能控制结构应用到移动机器人的避障中.实验结果表明,该方法能够使移动机器人通过自学习实现自主避障.

摘要： 针对目前无人帆船存在着通信距离短、缺乏有效避障措施并与岸上缺少实时交互手段等问题,本文提出一种基于ROS的无人帆船系统方案.本方案包括控制单元、探测单元、通信与接收单元、执行单元等四个部分.其中控制单元包括中央处理器、副控制器;探测单元包括各种传感器;通信与接收单元包括通信模块、上位机、Android移动终端等;执行单元包括舵机、收索机等.中央处理器作为整个系统的核心,配置Linux开发环境,并采用ROS机器人操作系统进行开发.最后完成了无人帆船的搭建、安装及测试.

摘要： 针对目前无人帆船存在着通信距离短、缺乏有效避障措施并与岸上缺少实时交互手段等问题,本文提出一种基于ROS的无人帆船系统方案.本方案包括控制单元、探测单元、通信与接收单元、执行单元等四个部分.其中控制单元包括中央处理器、副控制器;探测单元包括各种传感器;通信与接收单元包括通信模块、上位机、Android移动终端等;执行单元包括舵机、收索机等.中央处理器作为整个系统的核心,配置Linux开发环境,并采用ROS机器人操作系统进行开发.最后完成了无人帆船的搭建、安装及测试.

摘要： 针对目前无人帆船存在着通信距离短、缺乏有效避障措施并与岸上缺少实时交互手段等问题,本文提出一种基于ROS的无人帆船系统方案.本方案包括控制单元、探测单元、通信与接收单元、执行单元等四个部分.其中控制单元包括中央处理器、副控制器;探测单元包括各种传感器;通信与接收单元包括通信模块、上位机、Android移动终端等;执行单元包括舵机、收索机等.中央处理器作为整个系统的核心,配置Linux开发环境,并采用ROS机器人操作系统进行开发.最后完成了无人帆船的搭建、安装及测试.

摘要： 针对目前无人帆船存在着通信距离短、缺乏有效避障措施并与岸上缺少实时交互手段等问题,本文提出一种基于ROS的无人帆船系统方案.本方案包括控制单元、探测单元、通信与接收单元、执行单元等四个部分.其中控制单元包括中央处理器、副控制器;探测单元包括各种传感器;通信与接收单元包括通信模块、上位机、Android移动终端等;执行单元包括舵机、收索机等.中央处理器作为整个系统的核心,配置Linux开发环境,并采用ROS机器人操作系统进行开发.最后完成了无人帆船的搭建、安装及测试.

摘要： 本发明提供一种自主驾驶的车辆的避障方法以及避障系统，自主驾驶车辆根据采集到的信息感知数据判定车辆行驶方向上有一个或多个目标车辆，自主驾驶车辆将在目标车辆所围成的障碍区外围的位置等待，直至目标车辆均进入非障碍区之后，自主驾驶车辆再按照预定路线行驶，目标车辆可以由目标行人或者目标障碍物代替，所述障碍区为处于该自主驾驶车辆外围所有的目标车辆、目标行人和目标障碍物移动范围所围成的区域，并由实时检测到的目标障碍区内目标障碍物的实时状态判断是否需要变更自主驾驶车辆的路径以及生成重新规划的自主驾驶车辆路径。

摘要： 本公开提供一种仿生自主机器人自主避障系统，包括：机器人本体，所述机器人本体包括躯干部、腿部及运动控制机构，四所述腿部通过所述运动控制机构分别配置于所述躯干部的四端；环境感知系统，用于获取所述机器人本体的周围环境信息；防撞传感器系统，用于实时检测机身周围是否存在碰撞的可能性，实现自主避障功能；中央控制器，用于所述环境感知系统及所述防撞传感器系统的数据信息的转换和传递；上位机，用于对所述中央控制器反馈的数据信息进行处理，进行环境重现、路径规划和自动避障；所述运动控制机构，所述环境感知系统，所述防撞传感器系统通过所述中央控制器与所述上位机连接。

摘要： 本发明属于避障技术领域，公开一种车辆自主避障方法及系统，方法包括：S1、获取被检测的多个障碍物的报文信息，确定需要避障的障碍物；S2、计算本车辆与需要避障的障碍物之间的最小制动时间；S3、判断最小制动时间是否在预设的降速设定时间内，不在，执行步骤S4，在，执行步骤S5；S4、保持本车辆的当前设定车速；S5、判断需要避障的障碍物的行驶方向是否与本车辆的行驶方向一致，是，执行步骤S6，不是，执行步骤S7；S6、将需要避障的障碍物的纵向速度设置为本车辆的设定车速；S7、将本车辆的设定车速设置为零；S8、根据本车辆的设定车速，计算并调整所述液压泵和液压马达的排量，以调整本车辆的实际车速。无需额外增加避障部件，节约了成本。

摘要： 本发明公开了一种移动机器人自主避障系统及避障方法，涉及自动化控制技术领域，解决了现有技术在自主避障过程中，根据移动机器人和固定障碍物之间的距离进行路径规划，无法对移动障碍物进行高效规避，导致移动机器人自主避障效率低的技术问题；本发明对动目标信息进行分析，以移动机器人为参考生成动目标避障策略；对静目标信息进行分析，以静目标为参考生成静目标避障策略；按照优先级执行动目标避障策略和静目标避障策略，能够提高移动机器人自主避障效率；本发明根据动目标避障策略控制移动机器人移动之后，再根据静目标避障策略控制移动机器人，在动目标避障策略执行之后对静目标避障策略及时更新，保证移动机器人及时躲避动目标和静目标。

摘要： 本发明提供一种水下避障的智能系统及基于该系统的自主避障方法。本发明这种水下避障的智能系统及基于该系统的自主避障方法采用了光纤传输技术，可实现远距离获得高质量的实时高清视频和遥测数据，以及具有较高的操控灵活性；通过前视声纳和测距声纳进行配合，可以更好完成水下作业操作，同时根据前视声纳和测距声纳所探测的图像和距离数据，判断出水下机器人在水下作业时周围环境的障碍物分布，从而输出运动控制指令，具有实现自主避障的能力，采用旋转云台转动摄像机，便于对摄像机进行远程操控，最大程度扩大摄像机的观察方位，避免传统固定安装或集成云台的缺点，可大大扩大水下观察视角范围。

摘要： 本发明公开了一种基于双目视觉的无人船自主避障系统的自动避障方法，所述双目视觉的无人船自主避障系统由双目视觉系统、无人船控制系统、无人船、地面基站以及遥控器组成；所述立体相机通过双目视觉系统获取无人船前方的环境图像，根据所获取的环境图象识别无人船前方是否有目标对象，则基于无人船当前的位置及姿态信息以及根据环境图象所获取的目标对象深度值，运算程序继续进行下一步运转，本发明所提供的基于双目视觉的无人船避障方法及系统，实现了无人船在自主航行环境下有效判断障碍物信息的功能，避免在航行中与障碍物发生碰撞。

摘要： 本发明属于移动机械臂控制技术领域，具体涉及一种移动机械臂自主避障系统及避障方法，其中移动机械臂自主避障系统包括：终端和移动机械臂装置；所述移动机械臂装置适于拍摄图像，并将图像发送至所述终端；所述终端适于对图像进行处理，并将处理后的图像发送至所述移动机械臂装置；所述移动机械臂装置适于根据处理后的图像生成避障路线，以进行避障和工作，提升移动机械臂的自主避障能力。

摘要： 一种无人艇高速状态下的二级自主避障系统及避障方法，提供了了一种设置在无人艇上的AIS设备、微波雷达、毫米波雷达、激光雷达、无人艇的嵌入式工程控制机和船体控制模块，以及分别利用AIS设备和微波雷达、毫米波雷达和激光雷达探测远距离和近距离的障碍物目标，并采用不同的避障方法的选择。本发明能够在保证无人艇安全行驶的前提下，减少无人艇因避障而带来的额外消耗，进而有效的提高无人艇的有效航速和航程，效果显著。

摘要： 本发明涉及一种新型水下自主避障系统及水下避障方法，采用声纳测距系统对水下障碍物进行扫描，结合捷联惯导系统得到的水下航行器的姿态信息与位置信息，工业控制计算机运用避障算法，进行避障路径规划，从而能够在水下情况复杂的环境进行作业。还将姿态信息、位置信息与测距信息结合水下建图系统得到的图像信息叠加输出，实现环境建模，一方面可以进一步减小对周围环境的判断错误几率，提高路径规划的准确性，另一方面还可以将水下宝贵的三维环境建模数据回传到地面站，用以对水下环境进行更深层次的研究。

摘要： 本发明公开了一种多旋翼无人机自主避障装置和避障方法，包括支架，支架可旋转地连接在机体上端，支架顶端连接有水平横梁，水平横梁上布置有多个障碍物探测传感器，支架下端连接有驱动电机，机体通过飞机支架连接有动力装置。本发明采用旋转式的多个障碍物探测传感器，通过驱动电机带动支架旋转，能够实现多个障碍物探测传感器根据无人机运动的方向进行转动，多个障碍物探测传感器与机体运动方向保持一致，只需一组传感器即可满足避障需求，降低了设备的成本，简化了接口，提高了控制的精度。