基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的避障軌跡控制摘 要：利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的二級 BP網(wǎng)。模擬智能機(jī)器人的兩控制參數(shù)(左 、右輪速)間的函數(shù)關(guān)系。實(shí)現(xiàn)避 障軌跡為圓弧或橢圓弧的軌跡控制 。并且通過調(diào)整橢圓長、短軸大小。能實(shí)現(xiàn)多個(gè)及多層障礙物的避障控制．該方法 的突出特點(diǎn)是方法簡單、算法容易實(shí)現(xiàn) 。使機(jī)器人完成多個(gè)及多層避障動作時(shí)。不滯后于動態(tài)環(huán)境里其它機(jī)器人(障 礙物)位置的變化．在仿真實(shí)驗(yàn)中。取得了理想的效果． 關(guān)鍵詞；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)I多個(gè)及多層避障控制I橢圓軌跡1 弓I言(Introduction) 在機(jī)器人中，避障軌跡的生成是一個(gè)重要的問 題．對于不確定的動態(tài)環(huán)境下的實(shí)時(shí)避障軌跡生成， 是較為困難的．有關(guān)這方面的研究，目前已有許多方 法．一些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被設(shè)計(jì)出來，產(chǎn)生實(shí)時(shí)的軌跡 生成．文獻(xiàn)113[23提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型產(chǎn)生的軌跡 生成僅能處理在靜態(tài)環(huán)境下及假設(shè)空間中沒有障礙 物的情況．[3]提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能為智能機(jī)器 人產(chǎn)生導(dǎo)航的避障軌跡，然而模型在計(jì)算上相當(dāng)復(fù) 雜．文獻(xiàn)[43提供了Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能在動 態(tài)環(huán)境下產(chǎn)生時(shí)實(shí)的避障軌跡生成，并在文獻(xiàn)[5] 中，嚴(yán)格證明了因該方法生成的軌跡沒有遭受局部 極小點(diǎn)逃離問題．并且文獻(xiàn)[63用兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層疊 加起來，每層構(gòu)造相似于[43中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)．它是利 用第二層網(wǎng)絡(luò)來發(fā)現(xiàn)下一個(gè)機(jī)器人位置的無監(jiān)督模 型，然而它卻加倍了計(jì)算量，盡管文獻(xiàn)[4，6]提供的 方法能在動態(tài)環(huán)境下，產(chǎn)生時(shí)實(shí)避障軌跡，但都具有 較慢的運(yùn)動速度，在快速變化的環(huán)境下不能恰當(dāng)?shù)? 完成動作執(zhí)行，因?yàn)闄C(jī)器人要比較好地完成避障動 作，必須不能滯后于障礙物動作變化
標(biāo)簽： 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 智能機(jī)器人
上傳時(shí)間： 2022-02-12
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果園收獲作業(yè)機(jī)械化、自動化是廣大果農(nóng)們關(guān)注的熱點(diǎn)問題，開展果樹采摘機(jī)器人研究，不僅對于適應(yīng)市場需求、降低勞動強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效率有著一定的現(xiàn)實(shí)意義，而且對于跟蹤世界農(nóng)業(yè)新技術(shù)、促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有著重大的歷史意義。 果樹采摘機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)，它是由機(jī)械手固定在履帶式移動平臺上構(gòu)成的一類特殊的移動機(jī)器人系統(tǒng)。本文在國家“863”高技術(shù)項(xiàng)目“果樹采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究”支持下，以自行設(shè)計(jì)的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)為研究對象，對果樹采摘機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析、研究和設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了視覺伺服控制器，并對采摘機(jī)器人避障技術(shù)進(jìn)行了探討。主要工作如下： 首先，分析了果樹采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，介紹了機(jī)器人運(yùn)動學(xué)理論，根據(jù)自行設(shè)計(jì)的5自由度機(jī)械臂機(jī)械特性，采用幾何結(jié)構(gòu)算法，建立了果樹采摘機(jī)器人機(jī)械臂的正、逆運(yùn)動學(xué)方程。 其次，基于開放、先進(jìn)和可靠的考慮，采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。在開放式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要對果樹采摘機(jī)器人硬件組成部分主控計(jì)算機(jī)、運(yùn)動控制器、數(shù)據(jù)采集卡等進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。在分析果樹采摘機(jī)器人工作環(huán)境和工作特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了果樹采摘機(jī)器人的外圍傳感器。 再次，根據(jù)果樹采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，設(shè)計(jì)了PID控制器，應(yīng)用于機(jī)器人視覺伺服控制，實(shí)現(xiàn)果樹采摘機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制。在詳細(xì)論述關(guān)節(jié)式機(jī)器人避障方法的基礎(chǔ)上，對果樹采摘機(jī)器人避障方法進(jìn)行了初步的探討，提出了采用C—空間法實(shí)現(xiàn)采摘機(jī)器人實(shí)時(shí)避障。 最后，建立了傳感器實(shí)驗(yàn)平臺，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)傳感器的正確性。利用固高PAN&TILT兩維數(shù)控轉(zhuǎn)臺和實(shí)地拍攝的蘋果圖像，對所提出的控制方法通過轉(zhuǎn)臺控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
上傳時(shí)間： 2013-08-05
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移動機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域中重要的一個(gè)分支，智能移動機(jī)器人集人工智能、智能控制、信息處理、圖象處理、檢測與轉(zhuǎn)換等專業(yè)技術(shù)為一體，跨計(jì)算’機(jī)、自動控制、機(jī)械、電子等多學(xué)科，成為當(dāng)前智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)之一。路徑規(guī)劃是移動機(jī)器人研究的一個(gè)基本而又極其重要的課題。靈活有效的路徑規(guī)劃算法能夠幫助機(jī)器人適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境，大大提高機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是使移動機(jī)器人具備自動識別環(huán)境的能力，能在未知環(huán)境下完成一定的工作。 本文的主要任務(wù)是以LEGO Technic組件為本體，重新設(shè)計(jì)一個(gè)控制器，并據(jù)此研究移動機(jī)器人的避障和路徑規(guī)劃策略。為滿足移動機(jī)器人避障的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性要求，需要有一個(gè)功能完善的硬件平臺，實(shí)現(xiàn)信息采集、處理以及避障的策略。本文設(shè)計(jì)了一套移動機(jī)器人控制器，該控制器以DSP TMS320F2407A為核心，輔之以相應(yīng)的外圍電路、傳感器、人機(jī)交互、串行通信和電源等模塊。車體動力學(xué)實(shí)驗(yàn)及避障實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的控制器的性能。 在對移動機(jī)器人的避障策略的研究過程中，采用了基于虛擬力場法的位置閉環(huán)控制方法，這種方法簡化了傳統(tǒng)避障方法的數(shù)學(xué)運(yùn)算過程，提高了機(jī)器人對障礙物的反應(yīng)速度。最后，設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的避障方法實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制器能夠完成基本的實(shí)時(shí)避障功能。
標(biāo)簽： DSP 移動機(jī)器人 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-30
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51單片機(jī)尋跡避障機(jī)器人功能, 51單片機(jī)尋跡避障機(jī)器人功能
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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基于51單片機(jī)的小車避障電路實(shí)現(xiàn)，很有用！！！！！！
標(biāo)簽： 51單片機(jī) 電路實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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避障小車
上傳時(shí)間： 2013-10-10
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遙控避障尋線開發(fā)板
上傳時(shí)間： 2013-11-20
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51單片機(jī)控制超聲波加舵機(jī)避障，超聲波由HC-sr04模塊產(chǎn)生。
標(biāo)簽： 51單片機(jī) 控制 超聲波 舵機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-10-26
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紅外避障小車c語言程序
上傳時(shí)間： 2013-11-01
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52單片機(jī)超聲波智能避障小車程序、有障礙物左轉(zhuǎn)
標(biāo)簽： 52單片機(jī) 超聲波 c語言 源代碼
上傳時(shí)間： 2013-10-18
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