刘和祥
- 作品数：7 被引量：27H指数：3
- 供职机构：哈尔滨工程大学自动化学院更多>>
- 发文基金：黑龙江省博士后基金哈尔滨市科技创新人才研究专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 自治水下机器人避碰算法及其仿真研究被引量：2
- 2007年
- 为了提高水下机器人(AUV)在复杂海洋环境下的自适应性,文章对传统的避碰方法进行了改进。对AUV的禁入区和潜在碰撞区进行了安全性分析。建立了前视声纳模型以及三维水下规划空间模型。提出了基于强化学习、BP神经网络及人工势场相结合的避碰算法。在AUV与环境的试错交互中,借助于来自成功和失败经验的奖励和惩罚值,不断改进水下机器人的自治能力。设计了AUV深度行为模糊协调器,对潜深行为和距底高度行为进行协调融合。开发了AUV运动规划与仿真的半实物软件系统,仿真试验证明了算法的合理性与可行性。研究对于提高AUV的自主性和安全性具有重要的应用价值。
- 刘和祥边信黔秦政
- 关键词：自治水下机器人人工势场避碰算法
- 基于前视声呐信息的AUV避碰规划研究被引量：9
- 2007年
- 在复杂海洋环境中,利用前视声呐获取的障碍物信息指导自治水下机器人(AUV)进行局部避碰。主要采用强化学习的方法对AUV进行控制和决策,综合Q学习算法、BP神经网络和人工势场法对AUV进行避碰规划。强化学习的方法强调AUV在环境的影响中学习,通过环境对不同行为的评价性反馈信号来改变行为选择策略。并且在环境发生变化时,AUV通过学习来实现对新环境的适应,不断改进其自治能力,进而实现在不确定环境下的避障任务。开发了AUV运动规划的虚拟仿真软件系统,仿真实验证明了算法的合理性与可行性。
- 刘和祥边信黔秦政王宏健
- 关键词：自治水下机器人人工势场避碰规划
- 多自由度实验台架的AUV避障模拟研究被引量：1
- 2009年
- 为了模拟自治水下机器人(AUV)对未知水下环境的感知以及避障过程,采用双目立体视觉系统模拟AUV的前视声呐,并利用自制24 cm×24 cm标定板,对双目立体视觉系统进行了标定。对标定后摄像机的视角进行限制,使之能够鲁棒性地模拟前视声呐的视域。为了提高运算的效率,对获取的图像对进行了校正,建立了校正前后图像的映射关系,利用这种映射关系对校正后的图像对进行立体匹配,并利用匹配结果所得到的目标位置刷新障碍物信息。通过模拟动物的反应式行为,建立了基于规则的AUV避障算法。为了在实验室检验AUV的避障算法,搭建了AUV空间避障模拟平台进行模拟实验。实验结果显示了AUV对未知环境的感知和避障过程,同时验证了算法的有效性及可行性。
- 刘和祥边信黔范士波
- 关键词：自治式水下机器人双目视觉
- 基于前视声纳信息的AUV局部路径规划研究被引量：6
- 2007年
- 针对水下环境的不确定性,建立了前视声纳的视域模型。主要采用强化学习的方法对自治水下机器人(AUV)进行控制和决策,综合Q学习算法、BP神经网络法、人工势场法对AUV进行局部路径规划。在AUV与环境的试错交互中,借助于来自成功与失败经验的奖励和惩罚值,不断改进水下机器人的自治能力。并设计了AUV局部路径规划器,实现AUV在不确定环境下的避障任务。半实物仿真证明了算法的可行性与可靠性。
- 刘和祥边信黔李娟王宏健
- 关键词：AUV前视声纳Q-LEARNING人工势场局部路径规划
- 基于传感器信息的AUV局部避碰研究被引量：5
- 2007年
- 采用势场法对自主水下机器人(AUV)进行局部避碰规划。在建立前视声呐视域模型和人工势场模型的基础上,对AUV进行决策控制,通过梯度逼近法对目标进行搜索,快速规划出一条无碰撞的路径。在障碍物检测上,设计了监测模块,实时检测障碍的类型,指导AUV进行运动轨迹解算。在AUV深度控制上,设计了AUV深度行为模糊协调器,对最小潜深、最小距底高度进行协调,实时解算AUV深度行为。开发了AUV运动规划与仿真的半实物软件系统,仿真实验证明了算法的合理性与可行性。研究对于提高AUV的自主性和安全性具有重要的应用价值。
- 刘和祥边信黔王君
- 关键词：自主水下机器人传感器人工势场局部避碰
- 基于双目视觉的AUV避障模拟研究被引量：1
- 2010年
- 提出了一种基于双目视觉的自治水下机器人(AUV)避障模拟方法.为了模拟AUV在复杂海洋环境中对未知环境的感知以及避障过程,设计了AUV避障模拟实验系统.介绍了AUV避障模拟平台的总体结构和参数设计.应用双目立体视觉系统模拟水下声呐,并建立了模拟前视声呐的模型.通过对双目视觉系统进行标定,确定校正系统的内参数和外参数,使校正后的视觉系统建立了图像输入和输出的映射关系,并采用视差法获取被测目标的深度信息.对于目标的避障问题,提出了一种基于速度势场的避障方法,利用相对速度的极坐标,建立由水平面速度势场和垂直面速度势场组成的三维速度势场.当机器人利用视觉传感器获取到障碍物信息时,通过调整速度矢量实现动态避障.模拟实验证明了AUV的避障模拟方法是可行和有效的.
- 刘和祥王宏健王君
- 关键词：自治式水下机器人双目视觉
- 自治式水下机器人避障行为机制研究被引量：3
- 2009年
- 针对未知环境下自治式水下机器人(AUV)的运动规划问题,提出了一种基于行为的避障和趋向目标方法。根据行为动力学原理,设计了水平方面的趋向目标行为模块和避障行为模块,利用水平面的宏行为实现了水平面行为模块的融合。垂直面的行为设计根据模糊理论建立了输入"深度"和"高度"的模糊隶属度,制定了航行深度和距底高度与参考深度之间的推理规则,再通过解模糊化得到实际的参考深度的精确量。仿真结果表明:所设计的行为模型对外界环境有较好的反应性,响应正确有效,有助于提高AUV对环境的适应性。
- 田广刘和祥赵海鹰王君
- 关键词：自治式水下机器人模糊推理规则
