导读:本文包含了环境势场论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:捡拾机械手,自适应遗传算法,轨迹优化,改进人工势场法
环境势场论文文献综述
张忠党[1]（2019）在《基于改进人工势场法的障碍环境下捡拾机械手轨迹优化研究》一文中研究指出随着机器人技术的不断发展,球类捡拾服务机器人操作灵活、环境适应性强,能够进行训练场地内散落球体的捡拾作业,解决传统人工操作耗时费力的难题,应用前景广阔。机械手作为捡拾服务机器人的核心组成部分,是顺利实现小球类物体捡拾的关键,然而,目前机械手在捡拾运行过程中仍存在着工作效率偏低和障碍环境下的碰撞问题。为提高捡拾效率,避免与障碍物发生碰撞,本文以五自由度关节式捡拾机械手为研究对象,重点对机械手的最优轨迹规划和障碍环境下的避障规划进行了算法研究,并将其用于处理障碍环境下的轨迹优化问题,从而得到最优轨迹下的避障路径。首先,根据捡拾机械手功能需求,确定其结构构型、驱动方式和自由度个数,完成整体结构设计。以捡拾机械手结构为基础,采用D-H法建立机械手连杆坐标系,推导出机械手正逆运动学模型,并应用蒙特卡罗数值分析法对捡拾空间进行仿真,结果表明机械手在x、y、z轴方向的活动区间分别达到[-500 mm,600 mm],[-450 mm,450 mm]和[-300 mm,850 mm]。然后,为缩短捡拾机械手工作时间,提高运行效率,提出一种余弦式自适应遗传算法进行轨迹优化研究。利用多项式插值法进行了关节空间轨迹规划,形成时间最优轨迹规划的理论依据。根据遗传算法流程,进行遗传参数设定,目标函数建立,适应度函数设计,运动参数约束,叁大遗传算子设置和自适应算法动态调节等,由此建立余弦式自适应遗传算法模型。利用此算法进行最优轨迹规划仿真,结果表明优化后轨迹曲线平滑,关节1至关节5运行时间比原有规定时间分别缩短了78.8%、80%、26%、41.2%和81.2%,显着提高了运行效率。其次,针对障碍环境下机械手的碰撞问题,提出一种改进人工势场法进行避障规划研究。根据人工势场法工作原理,建立了引力势场函数、斥力势场函数和合力势场函数,并对传统人工势场法的目标不可达和局部极小值缺陷问题进行了分析。对于目标不可达缺陷问题,在原有斥力势场函数基础上增加了机械手和目标点之间的距离项d~n(X,X_g),并考虑障碍物边界对捡拾机械手避障规划造成的影响,将障碍物半径r引入到斥力势场函数,以此达到调节斥力势场的目的。对于局部极小值缺陷问题,提出建立虚拟子目标点的方式进行解决。在改进人工势场法下进行避障规划仿真,结果表明在障碍环境下能够顺利为机械手规划出一条无碰撞路径。最后,结合改进人工势场法和余弦式自适应遗传算法进行了障碍环境下轨迹优化后的虚拟样机仿真与分析。在无障碍环境下进行虚拟样机轨迹优化的仿真,结果表明前文理论推导正确。为进行障碍环境下轨迹优化,先采用改进人工势场法进行避障规划处理,后进行余弦式自适应遗传算法的轨迹优化,仿真结果表明机械手运行时间整体缩短了51.6%,成功获取机械手轨迹优化下的无碰撞路径。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-01-01）
陈尔奎,吴梅花[2]（2018）在《基于改进遗传算法和改进人工势场法的复杂环境下移动机器人路径规划》一文中研究指出为了提高移动机器人在复杂环境下的路径规划能力,通过双层路径规划思想研究了移动机器人路径规划问题。用栅格法对机器人工作环境进行建模,首先采用改进的遗传算法进行全局路径规划,解决了由于交叉概率和变异概率选择不当导致最优个体丢失的问题;然后在规划好的全局路径的基础上利用改进的人工势场法进行局部动态避障,解决了局部极小点问题。结果表明:静态环境下,采用改进遗传算法规划出的最优路径,与传统遗传算法相比其长度缩短了1. 47 m,收敛速度加快;动态环境下,采用改进人工势场法进行路径规划,所用时间与基本人工势场法相比缩短了7. 24 s;复杂环境下,移动机器人采用双层路径规划思想能够规划出一条优化路径。可见改进后的算法是有效的。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年33期）
田亚卓,张勇军[3]（2017）在《基于改进人工势场法的动态环境下无人机路径规划》一文中研究指出基于传统人工势场法,在相对位置引力场和斥力场函数中分别引入目标与障碍物的速度矢量,将其位置动态变化信息融入在改进后的相对速度引力场和斥力场中,引入相对位置引力、相对速度引力、相对位置斥力、相对速度斥力等比例调节因子,建立改进后的人工势场函数及多障碍物合力函数,并在模拟环境下进行仿真。结果表明,该改进人工势场法能满足无人机在目标与障碍物动态变化条件下的路径规划的安全性、实时性和可达性,并提高了动态环境中无人机的跟踪与避障速度。(本文来源于《武汉科技大学学报》期刊2017年06期）
李奕铭,于传,陈伟,梁皓[4]（2017）在《基于改进人工势场法的移动机器人动态环境避障研究》一文中研究指出目前,人工势场法在移动机器人动态环境避障中应用非常广泛,就此提出一种改进的动态人工势场法,并采用"360°扇区划分"策略解决机器人避障过程存在的局部最小点和目标点附近振荡两大难题。(本文来源于《现代工业经济和信息化》期刊2017年13期）
周可璞,许烁,朱小生[5]（2017）在《基于改进人工势场法的动态环境运动规划》一文中研究指出移动机器人和智能无人驾驶车辆的路径规划问题是实现自主导航的关键问题。本文提出了基于改进人工势场法的局部路径规划算法,只需传感器提供局部环境信息,就可做出即时反应来指导机器人运动,算法简单,效率较高。实验结果表明该方法可以在动态环境下实时计算障碍物位置和信息,顺利到达目标点,高效、稳定,具有广泛适用性。(本文来源于《计量与测试技术》期刊2017年04期）
黄子超,吴青,马育林[6]（2016）在《基于模型预测控制与环境势场建模的车队协同驾驶方法研究》一文中研究指出针对车队协同驾驶系统,设计了一种分布式模型预测控制器,分别对自由巡航策略以及组队巡航策略进行了控制器设计。其中为了能适应复杂的道路环境,提出了一种环境人工势场模型,包括环境车辆势场、道路势场、方向势场。其中,通过采取不同参数的方式反映环境车辆与被控车辆之间的协作关系是组队模式或自由模式,分别用于描述车队内和车队外的环境车辆对被控车辆产生的影响;道路势场为被控车辆建立车道线的约束使其沿车道行驶;目标速度势场使被控车辆保持既定速度行驶。利用该势场模型对车队换道过程中的车辆协作关系进行描述,设计了复杂环境下车队协同驾驶系统,并在Matlab环境下进行了仿真实验。结果表明提出的方法可实现车队在复杂道路条件下的自适应巡航控制。(本文来源于《第十一届中国智能交通年会大会论文集》期刊2016-11-16）
赵叁明[7]（2016）在《市场与“势场”环境下的不同策略》一文中研究指出近两年来，由于以电动车为主打的新能源汽车在国内持续的倍增态势，使得电动汽车产业链上相关供应商的日子一天比一天好起来。尤其是汽车动力电池企业，可以说是好上加好。因为明摆着，作为电动汽车上成本比例最大的动力电池，相关企业业绩在电动汽车持续倍增放量的背景下根本(本文来源于《中国工业报》期刊2016-06-24）
张茜茜[8]（2012）在《复杂动态环境下移动机器人势场平衡路径规划算法研究》一文中研究指出路径规划技术一直是移动机器人研究领域的核心问题之一，并随着社会需求的发展，复杂动态环境下的路径规划问题更是引起了人们的广泛关注。本文在对现有的路径规划算法进行了较深入分析的基础上，提出了一种新的路径规划算法——势场平衡算法，并进行了仿真验证，完成的主要工作包括：首先，针对国内外路径规划技术的研究现状，对已有的路径规划算法进行分类总结。重点探讨了人工势场法、蚁群算法和A*算法的原理及优缺点等，并对叁种算法所存在的一些焦点问题进行深入研究。其次，为提高移动机器人对动态环境的适应力，使其在复杂环境下仍能够高效准确的规划路径，提出了一种新的势场平衡路径规划算法。该算法基于障碍物对机器人有排斥力且目标点对机器人有吸引力的思想，利用障碍物对机器人的斥力值，建立障碍物环境地图，通过搜索斥力值与引力值之和的最小值，进行全局路径规划。同时，与滚动窗口路径规划算法相结合，通过势场平衡算法寻找当前滚动窗口中的最短路径，使机器人在前进过程中依靠滚动窗口算法周期性反馈的信息，不断调整当前路径，从而在复杂动态环境下能够有效、快速的规划出最优路径，直至到达目标点。最后，本文开发了一个简单的模拟仿真系统，在此基础上进行了相关的仿真实验，结果表明了所提算法具有较强的全局与局部搜索能力，使移动机器人能在复杂的动态环境中顺利避开障碍物，快速的以最优路径到达目标点。同时，通过延伸，将路径规划问题与虚拟现实数字展示平台相结合，在虚拟场景中，成功引导虚拟人完成从起点到终点的路径规划。(本文来源于《河北工业大学》期刊2012-11-01）
刘传领,梁咏梅,杨静宇[9]（2012）在《复杂环境下解决势场法局部极小问题的路径规划方法》一文中研究指出多年来势场法路径规划的局部极小问题就一直被广泛关注,针对人工势场法所固有的缺陷提出了一种改进的移动机器人路径规划方法.方法利用膨胀与腐蚀算法对机器人的工作空间进行预处理,来优化工作环境,并使用改进的势场法进行机器人导航,以改善其运动轨迹;另外通过设置子目标点使陷入局部极小的机器人快速"逃离"极小状态.仿真结果表明本文算法在复杂环境下解决机器人路径规划的局部极小问题是有效的.(本文来源于《哈尔滨理工大学学报》期刊2012年04期）
张泓,李爱平,刘雪梅[10]（2011）在《基于人工势场环境模型的布局定位设计优化方法》一文中研究指出为了获得布局性能最优的设计方案,提出以人工势场方法为基础的布局定位模型表示方法.通过建立不同影响因素下的引力势场和斥力势场以及总势场迭加模型,把布局定位问题转化为在人工势场中搜索势能极值位置问题.采用栅格模型对布局空间的环境信息进行描述,得到布局环境状态数字势场模型.提出一种基于改进连续蚁群算法的布局定位算法,进行布局定位方案求解.通过对几种算法求得的布局设计方案对比分析,验证了所提出的人工布局势场模型构建以及优化算法的有效性.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2011年01期）
环境势场论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了提高移动机器人在复杂环境下的路径规划能力,通过双层路径规划思想研究了移动机器人路径规划问题。用栅格法对机器人工作环境进行建模,首先采用改进的遗传算法进行全局路径规划,解决了由于交叉概率和变异概率选择不当导致最优个体丢失的问题;然后在规划好的全局路径的基础上利用改进的人工势场法进行局部动态避障,解决了局部极小点问题。结果表明:静态环境下,采用改进遗传算法规划出的最优路径,与传统遗传算法相比其长度缩短了1. 47 m,收敛速度加快;动态环境下,采用改进人工势场法进行路径规划,所用时间与基本人工势场法相比缩短了7. 24 s;复杂环境下,移动机器人采用双层路径规划思想能够规划出一条优化路径。可见改进后的算法是有效的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
环境势场论文参考文献
[1].张忠党.基于改进人工势场法的障碍环境下捡拾机械手轨迹优化研究[D].天津理工大学.2019
[2].陈尔奎,吴梅花.基于改进遗传算法和改进人工势场法的复杂环境下移动机器人路径规划[J].科学技术与工程.2018
[3].田亚卓,张勇军.基于改进人工势场法的动态环境下无人机路径规划[J].武汉科技大学学报.2017
[4].李奕铭,于传,陈伟,梁皓.基于改进人工势场法的移动机器人动态环境避障研究[J].现代工业经济和信息化.2017
[5].周可璞,许烁,朱小生.基于改进人工势场法的动态环境运动规划[J].计量与测试技术.2017
[6].黄子超,吴青,马育林.基于模型预测控制与环境势场建模的车队协同驾驶方法研究[C].第十一届中国智能交通年会大会论文集.2016
[7].赵叁明.市场与“势场”环境下的不同策略[N].中国工业报.2016
[8].张茜茜.复杂动态环境下移动机器人势场平衡路径规划算法研究[D].河北工业大学.2012
[9].刘传领,梁咏梅,杨静宇.复杂环境下解决势场法局部极小问题的路径规划方法[J].哈尔滨理工大学学报.2012
[10].张泓,李爱平,刘雪梅.基于人工势场环境模型的布局定位设计优化方法[J].同济大学学报(自然科学版).2011