轨迹规划

摘要： 本文提出一种基于时间弹性带的轨迹规划方法,用于求解移动机器人动态避障问题。轨迹规划需要考虑环境中不确定障碍等因素,因此该方法包含机器人运动速度、运动状态、障碍物等多种约束条件。结合多种约束条件,完成从起始点到目标点的无碰撞轨迹规划,移动机器人实现平稳无碰撞运动。实验结果表明,该方法具有优越的运动学特性和良好的避障规划效果。

摘要： 林区环境复杂,为使工程装备在林地作业中实现良好的轨迹规划与稳定性,本文以林地作业车的六维度臂架为研究对象,通过标准型D-H法对臂架各连杆建立坐标系,运用MATLAB中Robotics Toolbox工具箱建立运动学模型进行了正逆运动学求解,分析了关节空间下臂架末端的轨迹规划问题,得到有关臂架关节位移、速度、加速度的变化曲线。研究表明:臂架末端能够准确到达指定位置,且各关节运行连续、平稳,证明了臂架轨迹规划的可行性,为后续驱动系统与控制方法的选取提供了重要理论依据。

摘要： 以苹果采摘机械臂为研究对象,采用分步迁移控制策略和分步空间约束策略对其运行轨迹进行规划模拟。通过基于深度梯度控制算法的分步空间约束和分步迁移控制策略解决非结构化场景和苹果分步无规则的问题,然后对机械臂的采摘轨迹进行规划仿真。仿真结果表明:该算法的应用有效提高了机械臂的采摘性能和训练效率,验证了该控制策略的轨迹跟踪有效性。

摘要： 多机器人系统相较于单机器人系统具有更高的工作效率、更大的工作空间、更灵活的作业方式,能完成更复杂的工作任务。针对多机器人协同焊接系统,研究采用双机器人和三机器人完成螺旋轨迹时,各机器人的关节运动学特性。仿真结果表明:三机器人完成螺旋轨迹时间比双机器人短,且关节运动量减少;验证本文建立模型的正确性,为后续研究提供理论依据。

摘要： 体能训练机器人操作臂的力方向可操作度直接影响着运动轨迹规划精度。基于此,研究了体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划方法,分析体能训练机器人操作臂的力方向可操作度,利用多维支持向量机代替高斯混合模型,在李雅普洛夫第二方法的基础上确定稳定性约束条件,构建基于支持向量机的轨迹规划模型,实现体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划。实验结果表明,所提方法的角位移更小、噪声识别值和超参数更高,验证了所提方法轨迹规划弹性规划能力较好且轨迹规划精度较高。

摘要： 为了解决智能网联汽车队列在强制换道场景下的通行效率低、舒适性差、燃油消耗大等问题,提出一种考虑多种优化目标的智能网联汽车队列强制换道方法。综合考虑道路通行效率、驾乘舒适性以及燃油经济性等优化目标,并结合换道距离、行车安全及车辆动力学等约束条件,将强制换道场景下的换道轨迹规划问题转化为多优化目标下的最优轨迹问题加以求解。设计了基于滑模控制的智能网联汽车队列跟踪控制算法,实现了多约束条件下面向多种优化目标的稳定换道。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要： 半球谐振子作为半球谐振陀螺的核心部件,其加工精度和表面质量直接影响半球谐振陀螺的工作精度和使用寿命。为解决半球谐振子加工难题,提高半球谐振陀螺的性能,从半球谐振子的结构特征出发,对谐振子加工过程中的干涉进行理论分析;再根据球头砂轮磨削区域分布的特点进行磨削轨迹规划,确定谐振子不同磨削阶段球头砂轮的最佳转角;最后在自研的半球谐振子超精密磨削机床上进行加工实验。超精密磨削后的谐振子表面粗糙度(Ra值)由0.615 8μm提升至0.040 2μm,面形精度(PV值)由4.590 4μm提升至0.339 0μm;经磁流变抛光后谐振子表面粗糙度(Ra值)进一步提高至0.003 2μm。研究表明:采用轨迹规划后的磨削工艺可避免砂轮与工件间的干涉,并加工出高质量的半球谐振子零件。

摘要： 根据对自动驾驶车辆的平行泊车场景的分析,提出一种基于采样的自动驾驶车辆平行泊车轨迹规划方法。该方法把自动驾驶车辆平行泊车的轨迹规划解耦成路径规划和速度规划。通过对泊车起始点区域采样,生成一系列曲率连续、满足路径约束的泊车路径曲线,利用多目标评价函数选取最优的泊车路径。然后,在最优泊车路径基础上,通过对时间采样选取时间最短、满足约束的S-t曲线生成泊车轨迹。最后,通过仿真和实车试验验证了该方法的可行性和有效性,成功实现自动驾驶车辆的平行泊车。

摘要： 针对机器人磨削自由曲面存在的轮廓精度低、粗糙度均匀性难以控制等问题,提出一种基于改进弦高误差约束的机器人曲面磨削轨迹规划方法.首先,在分析刀具与曲面局部接触状态的基础上,建立磨削行距计算模型;然后,对弦高误差约束法进行改进,推导考虑轨迹线曲率影响的进给步长计算模型,规划出曲面轮廓误差约束的磨削轨迹;最后,对一张自由曲面进行轨迹规划.结果表明,该方法可将弦高误差控制在给定范围内,提高磨削轨迹的曲率适应性和磨削后工件表面轮廓质量.

摘要： 本文以当前柔性抛光工业机器人为研究对象,对最优轨迹规划进行了研究,首先,简单介绍了5次B样条轨迹曲线的构造,之后以此为基础,以遗传算法为核心,设计出一种时间最优解方法,并通过仿真分析的方式对该方法进行了验证,通过仿真分析可以发现,该方法可以为机器人设计出较为良好的轨迹曲线,能够有效缩减机器人的工作时间。

摘要： 针对高温合金诱导轮零件粗加工过程,研究了多轴动态铣削刀具轨迹规划方法,并针对该策略开展了基于的基于切削力的仿真与优化方法,通过正交试验验证了上述方法对于提升诱导轮加工效率,提高刀具寿命的效果.

摘要： 汽车主动避撞系统是一种高级驾驶辅助系统(ADAS),它能够在一定条件下帮助驾驶人主动避开前方移动障碍物,从而有效地提高车辆的主动安全性能.本文提出了一种基于主动前轮转向的汽车主动避撞系统,主要包括轨迹规划以及鲁棒跟踪控制两大部分.轨迹规划部分首先是用七次多项式对所规划轨迹进行参数化,并建立优化模型:确定规划轨迹的优化变量、约束条件以及目标函数,最后设计动态粒子群算法对所建立的优化模型进行优化得到连续无碰轨迹.鲁棒控制部分首先是建立AFS模型、整车动力学模型以及驾驶人模型,推导出广义控制对象的状态方程,设计稳定性控制策略并分析实际过程中存在的干扰,最后设计鲁棒稳定性控制器.最后通过CarSim和Simulink联合仿真平台来对所开发的主动避撞系统进行验证,仿真结果表明,所开发的主动避撞系统能够有效避开移动障碍物,能够有效提高汽车主动安全性能;并且能够有效抑制侧向风、路面不平度等各种干扰,能够有效提高汽车的鲁棒性能.

摘要： 通过从几何方法、结构及功能考虑,可获取机械臂的逆运动学.通过双曲线函数对经典滑模控制模型的优化,得到了一种新的算法,可以减少实际执行器的抖动效应,并将其与学习和自适应控制器一起应用于机械臂仿真模型.设计并实现了5自由度机械臂,包含用于反馈的通信接口及信号调理电路.通过仿真和实现获得的结果由联合误差的比较曲线和RMS指数表示,并且表明,在仿真和实现中,冗余操纵器遵循具有不太明显的最大误差的测试轨迹,使用自适应控制器比其他控制器,具有更均匀的机械手运动.

摘要： 实现仿人机器人低速移动到快速机动的转变,存在着许多困难.本文提出一种基于力模式的3D倒立摆模型来描述机器人跑步运动过程中连杆力变化情况.该模型中,质心在连杆力的作用下达到期望的运动轨迹,而连杆力由预先定义好的力模式计算得到,并用非线性的优化方法求解.采用OpenGL编写的仿人机器人动画平台,生成机器人周期性跑步运动动画.结果表明,跑步步态逼真,提出的新方法对于跑步运动轨迹的规划有效可靠.

摘要： 机器人集成三维测头能够提高三维自动化检测效率,本文总结航天器典型零件特征识别的约束条件,提出了采用图论方法实现对航天器零件的模型表达,通过识别属性邻接图各节点中的属性值,提取出零件上的检测特征,对每一个特征上的检测视点进行规划,并通过三次样条法生成轨迹.完成了在Siemens NX的检测特征识别的二次开发,实现KUKA机器人与GOM ATOS的集成通讯,并进行了仿真和试验验证.

摘要： 本文阐述了工业4.0特点及对机器人与数控装备的要求，知道本系统的加工能力和状态，能够监控和自主优化加工过程，能够自行度量工作(输出)的质量，能够不断持续学习和提高自己的能力。工业机器人目前趋势是向高速、高精、重载、轻量化发展，传统机构的控制理论在国际上己较成熟，应重点解决人机环境共融，高性能控制，智能感知和驱动控制等问题。机器人运动控制芯片(轨迹规划、多种驱动器接口等)，驱控一体化控制器设计技术，嵌入式控制器的开发平台，机器人可靠性问题。在高速及高精度运动情况下，需考虑非线性、不确定性及机器人机构的柔性，研究新的非线性、智能等动力学、力控制方法。

摘要： 现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.

摘要： 现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.

摘要： 现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.

摘要： 现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.

摘要： 公开了一种轨迹速度规划方法及轨迹速度规划装置，该方法包括：对于指定的目标轨迹MP，确定单个轴的加速度与合成加速度之间的关系系数fi，得到点M为目标轨迹MP的起点，点P为目标轨迹MP的终点；确定关系系数fi的最大值为B；根据关系系数fi的最大值B和单个轴的加速度的最大值计算合成加速度的最大值arm，得到A为给定的最大加速度值；根据合成加速度的最大值arm和给定的进给速度F进行目标轨迹MP的速度规划。通过将单个轴的加速度的最大值设定为最大加速度A，进而确定合成加速度的最大值arm，提高了加工效率。

摘要： 本发明实施例公开了一种轨迹速度规划方法及轨迹速度规划装置，本发明实施例方法包括：对于指定的目标轨迹MP，确定单个轴的加速度与合成加速度之间的关系系数fi，得到点M为目标轨迹MP的起点，点P为目标轨迹MP的终点；确定关系系数fi的最大值为B；根据关系系数fi的最大值B和单个轴的加速度的最大值A，计算合成加速度的最大值arm，得到arm＝A/B，A为给定的最大加速度值；根据合成加速度的最大值arm和给定的进给速度F进行目标轨迹MP的速度规划。本发明通过将单个轴的加速度的最大值设定为最大加速度A，进而确定合成加速度的最大值arm，提高了加工效率。

摘要： 本发明实施例公开了一种轨迹规划方法、装置、设备和存储介质，轨迹规划方法包括：判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；若是，确定当前待规划轨迹和下一待规划轨迹的过渡区域；规划出当前待规划轨迹在过渡区域的多个第二轨迹点和下一待规划轨迹在过渡区域的多个第三轨迹点；采用第二轨迹点和所述第三轨迹点确定过渡区域的多个第三轨迹点作为当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点。能够采用当前待规划轨迹和下一待规划轨迹在过渡区域的轨迹点确定过渡区域的最终轨迹点，使得当前待规划轨迹能够平滑地过渡到下一待规划轨迹，避免了轨迹过渡不平滑造成减速机震荡和磨损的问题，大大减少了对机器人的震荡和对减速机的磨损。

摘要： 本公开提供一种轨迹规划方法、装置、存储介质与电子设备，涉及智能导航技术领域。该方法包括：在地图中获取起点和终点，确定起点的状态参数，状态参数包括时刻；建立开放列表，以记录其中每个节点的状态参数，将起点加入开放列表；依次以开放列表中代价值最小的节点为父节点，根据预设间隔时间内的状态变量，确定该父节点的子节点的状态参数，并将子节点加入开放列表，将该父节点从开放列表移除；当将终点加入开放列表时，从终点开始，依次连接子节点及其父节点，直到连接到起点，得到目标路径；根据目标路径中每个节点的状态参数，生成从起点到终点的目标轨迹。本公开可以实现在动态场景中的轨迹规划，并且符合车辆等物体的运动学特性。

摘要： 本发明实施例提供一种轨迹规划方法、装置、轨迹规划器、无人机及存储介质，该方法包括：确定作业路线的全局轨迹点；将所述全局轨迹点的起点作为第一预设长度的起点；在所述全局轨迹点中筛选所述第一预设长度所覆盖的轨迹点，基于筛选的轨迹点确定局部轨迹点，并基于所述局部轨迹点生成局部轨迹；控制无人机基于所述局部轨迹运动第二预设长度的距离，将所述无人机当前位置的下一个轨迹点作为所述第一预设长度的起点，返回在所述全局轨迹点中筛选所述第一预设长度所覆盖的轨迹点的操作，直至所述全局轨迹点筛选完毕，其中，所述第一预设长度大于所述第二预设长度。由此在遇到障碍物时，可以精确躲避障碍物，保证无人机安全、提高作业效率。

摘要： 本公开提供一种轨迹规划方法、轨迹规划装置、存储介质与电子设备，涉及智能导航技术领域。该方法包括：根据目标车辆的物理参数确定动态约束条件；根据所述目标车辆的预设起始位姿和预设终止位姿确定边值约束条件；根据预设范围内的障碍物信息确定碰撞约束条件；在所述动态约束条件、所述边界约束条件和所述碰撞约束条件下，通过计算最小代价值，生成由所述预设起始位姿到所述预设终止位姿的目标轨迹。本公开可以较为全面地覆盖到实际应用中的各种影响因素，从全局优化代价值并做约束，使得所规划的轨迹质量较高，符合实际情况。

摘要： 本发明实施例公开了一种轨迹规划方法、装置、设备和存储介质，轨迹规划方法包括：判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；若是，确定当前待规划轨迹和下一待规划轨迹的过渡区域；规划出当前待规划轨迹在过渡区域的多个第二轨迹点和下一待规划轨迹在过渡区域的多个第三轨迹点；采用第二轨迹点和所述第三轨迹点确定过渡区域的多个第三轨迹点作为当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点。能够采用当前待规划轨迹和下一待规划轨迹在过渡区域的轨迹点确定过渡区域的最终轨迹点，使得当前待规划轨迹能够平滑地过渡到下一待规划轨迹，避免了轨迹过渡不平滑造成减速机震荡和磨损的问题，大大减少了对机器人的震荡和对减速机的磨损。

摘要： 本公开提供一种轨迹规划方法、装置、存储介质与电子设备，涉及智能导航技术领域。该方法包括：在地图中获取起点和终点，确定起点的状态参数，状态参数包括时刻；建立开放列表，以记录其中每个节点的状态参数，将起点加入开放列表；依次以开放列表中代价值最小的节点为父节点，根据预设间隔时间内的状态变量，确定该父节点的子节点的状态参数，并将子节点加入开放列表，将该父节点从开放列表移除；当将终点加入开放列表时，从终点开始，依次连接子节点及其父节点，直到连接到起点，得到目标路径；根据目标路径中每个节点的状态参数，生成从起点到终点的目标轨迹。本公开可以实现在动态场景中的轨迹规划，并且符合车辆等物体的运动学特性。

摘要： 本公开提供了训练轨迹预测模型和轨迹规划的方法和装置，涉及人工智能领域，尤其涉及自动驾驶领域。具体实现方案为：获取样本集；从样本集中选择目标样本，以及执行如下训练步骤：将目标样本中的当前观测状态输入第一神经网络，输出预测动作；将预测动作和目标样本中的当前观测状态输入第二神经网络，输出动作得分；若动作得分大于等于目标值，则将第一神经网络作为轨迹预测模型；若动作得分小于目标值，则基于目标样本中的动作、奖励、下一时刻观测状态调整第一神经网络和第二神经网络的相关参数，重新选择目标样本继续执行上述训练步骤。通过该实施方式能够在保证路线的安全性、舒适性和高效性下，完成未来运动轨迹的规划。

摘要： 本发明实施例涉及一种基于多目标预测轨迹进行轨迹规划的处理方法，所述方法包括：规划模块在任意时刻t0接收上游预测模块输出的多目标预测轨迹集合；对未来时段T中所有目标的任一种可能的预测轨迹进行组合并将每种组合视为一种可能的未来场景从而得到分别对应多个未来场景的场景轨迹组合fx；对自车在未来时段T于对应场景x中的最优行驶轨迹进行规划；进行轨迹合理性检查；检查成功则对规划轨迹集合进行保存。通过本发明，可将未来时段任一种可能场景下的最优规划轨迹保存下来作为待查轨迹数据，如此不但可以避免发生常规处理方式中只沉淀一条规划轨迹的问题，还可为实时轨迹查询提供完整的查询依据，从而达到提高车辆安全保障的目的。