基于虚拟月表地形的月球车路径规划算法研究
发布时间：2021-10-08 21:16
伴随探月工程的发展,月球环境的特殊性,月球车路径规划研究尤为重要。由于月表地形环境的复杂性,有效的提取月表地形粘度系数等地形因素,基于地形特征因子进行滑移预测。避免月球车陷入危险区域、撞上障碍物或者偏离预期目标。本文针对复杂月表地形路径规划问题展开研究。首先,针对月球车的路径规划复杂地形引起的失效问题,本文提出了基于地形特征因子的滑移预测算法,用来预测滑移,规避复杂地形环境下滑移导致路径规划失效的问题。仿真实验证明了,滑移预测算法可以有效地避免地形带来的路径规划失效问题。其次,提出了一种基于滑移预测的遗传算法。将预测的滑移并入基于遗传算法的路径规则中,实现滑移预测与路径规划算法的集成。仿真实验,验证了基于滑移预测的遗传算法的路径规划性能更加优化、搜索性能更强,能有效的减少月球车月表行驶的危险性、提高路径规划的效率、缩短最优路径长度。
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
洋山港四期自动化码头Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerm
京东无人仓
第2页上海应用技术大学硕士学位论文第1章绪论1.1研究背景与意义随着网络技术、芯片技术、机械精密度等技术的高速发展，移动机器人在短短几十年的时间里，发展速度十分迅猛它、发展越来越定制化、应用领域也越来越广泛。危险系数极高的工作、重复性高的工作，都将被机器人替代。洋山港四期全自动化码头建设(如图1-1)，实现了无人运输，无人驾驶技术的成熟为此建设做出了重要贡献。京东无人仓[1]实现了真正的无人操作，利用移动机器人自动分仓、智能路径规划完全替代了人工，代表了未来科技改变生活的趋势(如图1-2)。智能控制系统担当着京东的“智慧大脑”，将线上商城、物流、分仓、存储、实物商品真正的物联网起来。图1-1洋山港四期自动化码头图1-2京东无人仓Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerminalFig.1-2Jingdongunmannedwarehouse2020年新型冠状病毒的入侵，存在人传人的传播方式，给医务工作者带来了极大的感染风险，美国一家医院采用Vici机器人(如图1-3)对患者进行隔离治疗。Vici机器人搭载了平板电脑、摄像头、麦克风、听诊器等设备，医生隔着窗户通过操控机器人对患者进行测量体温、检查病症、基础询问互动等救治工作。此次疫情国内成功研发出具有自动驾驶、配送药品食物、自行避障、自行喷雾消毒、紫外线消毒、空气净化等功能的多功能消毒机器人(如图1-4)，并在青岛市中心医院等地投放使用，医生护士的工作都能最大可能地被机器人取代，医护人员被好好地保护、远离传染玻移动机器人技术的成熟，让人类难以探索的领域不再遥不可及，探索月球是强国发展战略的一部分。图1-3Vici机器人图1-4多功能消毒机器人Fig.1-3VicirobotFig.1-4Multifunctionaldisinfectionrobot
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进人工势场法的双机械臂避障路径规划[J]. 薛阳,俞志程,吴海东,张宁,孙越. 机械传动. 2020(03)
[2]嫦娥四号、玉兔二号成功唤醒[J]. 人民交通. 2020(03)
[3]基于人工神经网络的机器人路径规划研究[J]. 陈麒瑞,杜少华,赵腾飞,宋莹. 电脑知识与技术. 2020(03)
[4]基于改进传统人工势场法的机器人避障和路径规划研究[J]. 贝前程,刘海英,张绍杰,裴云成. 齐鲁工业大学学报. 2019(06)
[5]复杂地貌下基于地形坡度的滑移预测路径规划研究与实现[J]. 周兰凤,杨丽娜,方华,汤汉伟. 计算机应用与软件. 2019(12)
[6]基于滑移预测的月球车路径规划研究[J]. 周兰凤,杨丽娜,方华. 计算机应用与软件. 2019(11)
[7]玉兔号月球车巡视点矿物丰度及粒径分布高光谱反演[J]. 林红磊,张霞,杨亚洲,郭弟均,吴兴,戚文超. 遥感学报. 2019(05)
[8]嫦娥四号首批科学成果发表 玉兔二号揭示月球深部物质[J]. 时代主人. 2019(05)
[9]玉兔二号月球车[J]. 宇红. 现代物理知识. 2019(02)
[10]基于改进遗传算法的移动机器人路径规划[J]. 陈亮,陈君若. 软件导刊. 2019(04)
博士论文
[1]星系团和星系群中IGM标定关系的X射线研究及在低频射电观测中的应用[D]. 王婧颖.上海交通大学 2013
[2]虚拟环境下月球车仿真试验系统及其若干关键技术研究[D]. 杨艳春.上海交通大学 2009
[3]在虚拟环境中月球车智能导航研究[D]. 周兰凤.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于嵌入式的移动机器人避障研究[D]. 郜辉.西安工业大学 2018
[2]移动机器人全覆盖遍历路径规划算法研究[D]. 朱宝艳.山东理工大学 2017
[3]嫦娥二号CCD影像DEM提取方法及月表地形分析初步研究[D]. 尹永会.成都理工大学 2013
[4]嫦娥二号线阵CCD影像的月表DEM提取技术研究[D]. 张亭.成都理工大学 2012
本文编号：3424974
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
洋山港四期自动化码头Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerm
京东无人仓
第2页上海应用技术大学硕士学位论文第1章绪论1.1研究背景与意义随着网络技术、芯片技术、机械精密度等技术的高速发展，移动机器人在短短几十年的时间里，发展速度十分迅猛它、发展越来越定制化、应用领域也越来越广泛。危险系数极高的工作、重复性高的工作，都将被机器人替代。洋山港四期全自动化码头建设(如图1-1)，实现了无人运输，无人驾驶技术的成熟为此建设做出了重要贡献。京东无人仓[1]实现了真正的无人操作，利用移动机器人自动分仓、智能路径规划完全替代了人工，代表了未来科技改变生活的趋势(如图1-2)。智能控制系统担当着京东的“智慧大脑”，将线上商城、物流、分仓、存储、实物商品真正的物联网起来。图1-1洋山港四期自动化码头图1-2京东无人仓Fig.1-1YangshanPortPhaseIVAutomationTerminalFig.1-2Jingdongunmannedwarehouse2020年新型冠状病毒的入侵，存在人传人的传播方式，给医务工作者带来了极大的感染风险，美国一家医院采用Vici机器人(如图1-3)对患者进行隔离治疗。Vici机器人搭载了平板电脑、摄像头、麦克风、听诊器等设备，医生隔着窗户通过操控机器人对患者进行测量体温、检查病症、基础询问互动等救治工作。此次疫情国内成功研发出具有自动驾驶、配送药品食物、自行避障、自行喷雾消毒、紫外线消毒、空气净化等功能的多功能消毒机器人(如图1-4)，并在青岛市中心医院等地投放使用，医生护士的工作都能最大可能地被机器人取代，医护人员被好好地保护、远离传染玻移动机器人技术的成熟，让人类难以探索的领域不再遥不可及，探索月球是强国发展战略的一部分。图1-3Vici机器人图1-4多功能消毒机器人Fig.1-3VicirobotFig.1-4Multifunctionaldisinfectionrobot
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进人工势场法的双机械臂避障路径规划[J]. 薛阳,俞志程,吴海东,张宁,孙越. 机械传动. 2020(03)
[2]嫦娥四号、玉兔二号成功唤醒[J]. 人民交通. 2020(03)
[3]基于人工神经网络的机器人路径规划研究[J]. 陈麒瑞,杜少华,赵腾飞,宋莹. 电脑知识与技术. 2020(03)
[4]基于改进传统人工势场法的机器人避障和路径规划研究[J]. 贝前程,刘海英,张绍杰,裴云成. 齐鲁工业大学学报. 2019(06)
[5]复杂地貌下基于地形坡度的滑移预测路径规划研究与实现[J]. 周兰凤,杨丽娜,方华,汤汉伟. 计算机应用与软件. 2019(12)
[6]基于滑移预测的月球车路径规划研究[J]. 周兰凤,杨丽娜,方华. 计算机应用与软件. 2019(11)
[7]玉兔号月球车巡视点矿物丰度及粒径分布高光谱反演[J]. 林红磊,张霞,杨亚洲,郭弟均,吴兴,戚文超. 遥感学报. 2019(05)
[8]嫦娥四号首批科学成果发表 玉兔二号揭示月球深部物质[J]. 时代主人. 2019(05)
[9]玉兔二号月球车[J]. 宇红. 现代物理知识. 2019(02)
[10]基于改进遗传算法的移动机器人路径规划[J]. 陈亮,陈君若. 软件导刊. 2019(04)
博士论文
[1]星系团和星系群中IGM标定关系的X射线研究及在低频射电观测中的应用[D]. 王婧颖.上海交通大学 2013
[2]虚拟环境下月球车仿真试验系统及其若干关键技术研究[D]. 杨艳春.上海交通大学 2009
[3]在虚拟环境中月球车智能导航研究[D]. 周兰凤.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于嵌入式的移动机器人避障研究[D]. 郜辉.西安工业大学 2018
[2]移动机器人全覆盖遍历路径规划算法研究[D]. 朱宝艳.山东理工大学 2017
[3]嫦娥二号CCD影像DEM提取方法及月表地形分析初步研究[D]. 尹永会.成都理工大学 2013
[4]嫦娥二号线阵CCD影像的月表DEM提取技术研究[D]. 张亭.成都理工大学 2012
本文编号：3424974
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