内容概要:本文详细介绍了基于模型预测控制(MPC)的平行泊车系统的设计与实现。首先,通过定义车辆的关键参数(如轴距、车宽、最小转弯半径等),确定了车辆所需的最小车位尺寸。接着,根据不同起始区域,系统自动生成相应的路径策略,包括单次移动路径、双次移动路径以及紧急调整路径。路径生成过程中应用了贝塞尔曲线和平滑多项式拟合等数学工具。核心部分是MPC控制器的设计,通过构建滚动优化问题,实现了对车辆路径的有效跟踪。最后,通过Simulink搭建了运动学模型并进行了仿真验证,结果显示横向误差不超过5cm,航向角偏差控制在3度以内。 适合人群:从事自动驾驶、智能交通系统研究的专业人士,特别是对路径规划和控制算法感兴趣的工程师和技术研究人员。 使用场景及目标:适用于研究和开发自动泊车系统的企业和个人开发者。目标是提高车辆在复杂环境下的自主泊车能力,特别是在狭小车位内的精确停放。 其他说明:文中提到了一些具体的MATLAB/Simulink代码片段,有助于读者理解和复现实验结果。同时指出了实际应用中可能遇到的问题,如计算量较大、低速工况下的模型偏差等,并给出了相应的解决方案。
2025-05-14 14:45:19 336KB
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牛耕式路径全覆盖算法,也称为牛耕算法或者蚂蚁算法,是一种用于解决路径规划问题的启发式算法。这个算法的灵感来自于牛在耕田时的行为。 在这个算法中,假设有一块田地需要耕作,牛从田地的某个角落开始行走,走过的路径会被标记。牛会优先选择尚未经过的路径,当所有的路径都走过后,算法停止。 牛耕式路径全覆盖算法是一种启发式算法,它从蚂蚁算法中获得灵感,模拟牛耕田的行为,从而解决路径规划问题。在这种算法中,牛(或代表牛的算法实体)从一个指定的起点开始,在一个假想的田地(代表搜索空间)中按照规则进行移动。在这个过程中,牛会尽量选择那些尚未走过的路径,直到所有的路径都被探索完毕。这一过程实际上是一个迭代的过程,算法通过不断选择未走过的路径,以期望找到一条覆盖所有区域的最佳路径。 牛耕式路径全覆盖算法在搜索空间的探索过程中,会保持对已经走过路径的记忆,这样可以有效避免重复访问已经搜索过的区域,从而提高搜索效率。这种方法特别适用于那些需要对一个区域进行全方位覆盖的场景,如田间耕作、扫地机器人路径规划等。 在实际应用中,牛耕式路径全覆盖算法会根据具体的场景设置一些参数,比如步长、转向概率等,这些参数会影响到搜索的效率和路径的质量。算法的效率和质量在很大程度上取决于这些参数的选择。 牛耕式路径全覆盖算法的优点在于其简单性和鲁棒性。由于算法结构简单,容易实现,并且不需要复杂的计算或者额外的信息。同时,它能在不同的搜索空间中都能表现出较好的适应性,尤其是在空间较大或者存在障碍物的情况下也能较好地工作。 尽管牛耕式路径全覆盖算法有其优点,但它同样存在一定的局限性。比如,算法可能无法保证在最短路径内完成覆盖,有时会产生较长的路径长度。此外,算法在面对大规模或者变化频繁的搜索空间时,可能会出现效率下降的问题。 在Matlab环境下,牛耕式路径全覆盖算法可以通过编写一系列的函数和脚本来实现。程序员需要定义田地的大小,设定算法的参数,以及设计算法的核心逻辑。Matlab的矩阵操作能力和丰富的函数库使得算法的实现变得相对简单和直观。通过Matlab的可视化工具,还能够直观地展示算法的搜索过程和覆盖结果。 此外,将牛耕式路径全覆盖算法与传统的路径规划方法如A*算法、Dijkstra算法进行比较,可以看出牛耕式算法在特定场景下具有其独特的优势,比如在处理大规模搜索空间或者搜索空间动态变化时,该算法能够提供一种可行的解决方案。 牛耕式路径全覆盖算法以其简单的实现机制和较强的适应性,在路径规划领域内占有一席之地。通过Matlab这一强大的计算和仿真平台,该算法的开发和应用可以得到进一步的推广和优化。
2025-05-11 19:57:23 2KB matlab
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基于遗传算法的低碳冷链物流配送路径优化研究:综合考虑固定成本、制冷成本、惩罚成本、货损成本、运输成本及碳排放成本,基于遗传算法的低碳冷链物流配送路径优化研究:综合考虑固定成本、制冷成本、惩罚成本、货损成本、运输成本及碳排放成本,低碳冷链路径规划 遗传算法 车辆路径规划问题 遗传算法考虑惩罚成本的低碳冷链物流配送 以固定成本,制冷成本,惩罚成本,损成本,运输成本,碳排放成本总和最小为优化目标 ,低碳冷链路径规划; 遗传算法; 成本优化; 货损成本; 碳排放成本,基于遗传算法的低碳冷链物流路径优化研究
2025-05-09 20:06:11 1.87MB edge
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内容概要:本文详细介绍了如何利用Matlab和遗传算法优化冷链物流配送路径规划,旨在降低成本并提高效率。文中具体阐述了优化目标、数据初始化、遗传算法主体流程(包括种群初始化、选择、交叉和变异)、成本计算函数的设计,以及结果展示等方面的内容。通过这种方式,不仅实现了固定成本、制冷成本、惩罚成本和运输成本的最小化,还展示了算法的有效性和灵活性。 适合人群:从事冷链物流管理、路径规划研究的专业人士,以及对遗传算法应用感兴趣的科研人员和技术开发者。 使用场景及目标:适用于需要精确控制配送时间和温度的冷链物流行业,特别是那些希望通过优化路径来减少运营成本的企业。目标是在确保货物质量的前提下,最大化配送效率并降低成本。 其他说明:文中提供了详细的代码示例和解释,便于读者理解和实践。此外,还强调了时间窗设置的重要性及其对最终成本的影响,提醒使用者根据实际情况调整参数以获得最佳效果。
2025-05-09 20:04:38 503KB
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传统A*算法与创新版对比:融合DWA规避障碍物的仿真研究及全局与局部路径规划,1.传统A*算法与改进A*算法性能对比?改进A*算法融合DWA算法规避未知障碍物仿真。 算法经过创新改进,两套代码就是一篇lunwen完整的实验逻辑,可以拿来直接使用 改进A*算法做全局路径规划,融合动态窗口算法DWA做局部路径规划既可规避动态障碍物,又可与障碍物保持一定距离。 可根据自己的想法任意设置起点与终点,未知动态障碍物与未知静态障碍物。 地图可更改,可自行设置多种尺寸地图进行对比,包含单个算法的仿真结果及角速度线速度姿态位角的变化曲线,仿真图片丰富 绝对的高质量。 ,关键词:A*算法; 改进A*算法; 算法性能对比; 融合DWA; 局部路径规划; 全局路径规划; 障碍物规避; 地图设置; 仿真结果; 姿态位角变化曲线。,"改进A*算法与DWA融合:全局路径规划与动态障碍物规避仿真研究"
2025-05-09 00:18:58 898KB
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基于海事避碰规则的无人船动态路径规划系统:航向角显示与障碍物风险规避分析,无人船路径规划 动态路径规划,遵循海事避碰规则,显示船的航向角,避障点,复航点以及危险度 ,无人船路径规划; 动态路径规划; 海事避碰规则; 航向角显示; 避障点; 复航点; 危险度,基于海事避碰规则的无人船动态路径规划系统 本文深入探讨了基于海事避碰规则的无人船动态路径规划系统,特别关注了航向角显示与障碍物风险规避分析两个核心环节。无人船路径规划的动态路径规划是确保海上航行安全的关键技术,它要求无人船在复杂的海洋环境中,能够自主地做出合理的航向调整,以避免与其它船只或海上障碍物发生碰撞。此系统的核心在于遵循海事避碰规则,通过精确的算法和传感器网络来识别潜在的障碍物,并计算出一条避开这些障碍物的安全航线。 在动态路径规划过程中,无人船系统需要实时更新其周围环境的感知数据,其中包括障碍物的位置、运动轨迹和速度等信息。这些数据被用来计算避障点,也就是无人船需要改变航线以避免碰撞的地点。此外,复航点是指无人船完成避障动作后可以安全返回原定航线的位置。在规划过程中,系统还会评估不同路径的危险度,以选择最安全的航行路线。 航向角显示是无人船动态路径规划中的一个重要组成部分。通过实时显示当前航向角,操作者可以直观地了解无人船的航行方向,这对于手动干预或决策支持至关重要。航向角的调整必须与海事避碰规则保持一致,确保在规则允许的范围内进行。 在技术实现方面,动态路径规划需要依靠先进的算法来优化航行路线,同时考虑动态海洋环境和实时变化的海上交通状况。技术文档《无人船路径规划技术动态路径规划与避障策.doc》和《无人船路径规划的动态策略与海事避碰规则应用一.doc》可能详细介绍了这些技术的实现方法和策略。此外,《无人船路径规划技术.html》和《无人船路径规划动态路径规划遵循海事.html》可能是更为直观的网页格式文档,用于展示研究成果或提供更交互式的用户界面。 图片文件(1.jpg, 4.jpg, 5.jpg, 6.jpg, 7.jpg, 8.jpg)可能包含了展示路径规划效果的图表或仿真结果的截图,有助于直观理解无人船的路径规划过程和避碰效果。由于缺乏具体内容,我们无法确定这些图片的详细信息,但它们很可能是技术报告和文章中的关键插图。 由于给定的标签是"xbox",这可能是一个无关的标签或者是一个错误。在当前的背景下,我们主要关注无人船的动态路径规划技术和海事避碰规则的应用。 无人船动态路径规划系统是一项集成了多种先进技术的复杂系统,它不仅涉及到复杂的算法和数据处理,还需要与海事法规紧密结合,确保无人船在执行任务时既高效又安全。随着无人船技术的不断发展,我们可以期待这一领域在未来将带来更多的创新和改进。
2025-05-07 20:50:58 771KB xbox
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内容概要:本文详细介绍了利用RRT(快速扩展随机树)算法为7自由度机械臂进行避障路径规划的方法。首先解释了为什么传统A*算法在这种高维空间中表现不佳,而RRT算法则更为高效。接着展示了RRT算法的具体实现,包括节点类的设计、碰撞检测、树的扩展以及路径优化等关键环节。文中提供了大量Python代码片段,帮助读者理解各个模块的工作原理。此外,还讨论了一些实用技巧,如引入偏向性采样以提高算法收敛速度,以及路径平滑处理以减少机械臂运动中的抖动。 适合人群:对机器人路径规划感兴趣的科研人员、工程师及有一定编程基础的学生。 使用场景及目标:适用于需要在复杂环境中进行精准操作的应用场合,如工业自动化生产线、医疗手术辅助设备等。目标是使机械臂能够在充满障碍物的空间中安全有效地完成指定任务。 其他说明:文章不仅涵盖了理论知识,还包括了许多实践经验和技术细节,有助于读者深入理解和掌握RRT算法及其在7自由度机械臂路径规划中的应用。
2025-05-05 01:06:37 1.98MB
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内容概要:本文基于ROS(机器人操作系统)搭建了6自由度机械臂的运动轨迹规划仿真平台。首先利用SolidWorks建立机械臂模型,并通过SW2URDF插件生成URDF文件,完成机器人模型的描述。接着,利用Moveit!的设置助手完成运动规划相关文件的配置,在三维可视化平台Rviz中实现了笛卡尔空间的直线与圆弧插补。路径规划方面,采用RRT(快速扩展随机树)和RRTConnect算法,完成了高维空间和复杂约束下的无碰撞路径规划。仿真结果显示,RRTConnect算法收
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自动驾驶技术:动态避障与路径规划控制系列视频教程——MATLAB Simulink仿真实验及代码实现,自动驾驶路径规划 采用动态规划实现动态避障功能 MATLAB SIMULINK仿真实验视频效果 代码,相应软件安装好即可直接运行 从汽车运动学到动力学模型搭建,设计控制算法,到决策规划算法,一整套自动驾驶规划控制系列目前已在Matlab2018b、carsim2019.1 和prescan8.5.0联合软件上跑通 提供代码 ,核心关键词:自动驾驶; 路径规划; 动态规划; 避障功能; MATLAB SIMULINK仿真实验; 运动学模型; 动力学模型; 控制算法; 决策规划算法; Matlab2018b; carsim2019.1; prescan8.5.0。,"基于动态规划的自动驾驶路径规划与避障系统设计与仿真"
2025-05-04 17:33:30 126KB 柔性数组
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内容概要:本文详细介绍了如何利用动态规划(Dynamic Programming, DP)在MATLAB/SIMULINK环境中实现自动驾驶车辆的动态避障功能。首先,文章解释了动态规划的核心思想及其在路径规划中的应用,特别是通过状态转移方程来解决避障问题。接着,讨论了运动学模型(如自行车模型)的建立方法,以及如何通过PID和MPC控制算法进行路径跟踪和避障。此外,文章还探讨了联合仿真平台(MATLAB + Carsim + Prescan)的搭建和配置,展示了如何将理论转化为实际的仿真效果。最后,提供了完整的代码实现和调试技巧,帮助读者快速上手并优化性能。 适合人群:对自动驾驶技术和路径规划感兴趣的科研人员、工程师和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于研究和开发自动驾驶系统,特别是在复杂环境下实现高效的动态避障功能。目标是提高车辆的安全性和智能化水平,减少人为干预。 其他说明:文中提供的代码已在GitHub上开源,读者可以直接下载并运行。需要注意的是,某些高级功能(如深度强化学习)将在后续版本中继续探索。
2025-05-04 07:13:33 315KB
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