公开(公告)号：CN116587284A

公开(公告)日：2023-08-15

申请号：CN202310729722.X

申请日：2023-06-19

Applicant: 北京工商大学

Inventor： 于家斌 ,  吴继光 ,  陈志豪 ,  赵峙尧 ,  许继平 ,  王小艺 ,  王立 ,  孙茜 ,  陈阳 ,  陆阳

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开一种基于集中导向和决策的移动机械臂运动规划和控制方法，针对传统RRT*算法无效父节点较多的问题，改进了RRT*算法中父节点的选择过程，在筛选父节点后，选择最优的父节点以拓展新的随机树。针对传统RRT*算法规划的无效路径过多、路径长度较大的问题，通过引入AAPF算法，使随机树在概率最优路径附近进行拓展。针对传统DDPG算法对样本数据依赖较多、学习的效率和精度较低的问题，在DDPG算法中，引入GD‑FNN对Actor网络进行预训练，并通过改进损失函数更新Critic网络评价机制。针对传统控制算法路径跟踪精度较低、鲁棒性差的问题，将改进的DDPG算法和PID控制器相结合，进行移动机械臂的跟踪控制。本发明显著减少了随机树中的无效父节点和路径，规划的路径长度更小，减少了DDPG算法对样本数据的依赖，整体算法的效率和精度得到了提升，并且具有更好的鲁棒性。

公开(公告)号：CN116339297A

公开(公告)日：2023-06-27

申请号：CN202111592030.2

申请日：2021-12-23

Applicant: 北京工商大学

Inventor： 于家斌 ,  杨蒙 ,  赵峙尧 ,  王小艺 ,  许继平 ,  白玉廷 ,  王立 ,  孙茜 ,  陈志豪 ,  吴继光

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开的是一种针对局部未知环境的无人船路径规划方法，属于无人船水质采样及路径规划领域。首先对湖面环境进行栅格处理，获得二维栅格地图后设置起始点与目标点；然后，采用改进的D*Lite算法对起始点与目标点进行路径规划，包括改进启发函数，减少扩展节点；以及改进路径代价函数，使无人船不再局限于特定方向移动；接着，对规划完的路径采用Dubins算法进行局部拐点平滑处理，使平滑后的节点仍处于栅格节点上；最后，当无人船按照路径代价最小的原则行驶，遇到未知障碍物时依然能进行重规划处理。本发明有效解决了计算效率较慢的问题，缩短了路径长度，使整体路径在未知环境中能够进行实时平滑处理，更适用于实际环境的无人船路径规划。

公开(公告)号：CN115950414A

公开(公告)日：2023-04-11

申请号：CN202310114324.7

申请日：2023-01-29

Applicant: 北京工商大学

Inventor： 于家斌 ,  吴继光 ,  陈志豪 ,  赵峙尧 ,  许继平 ,  王立 ,  孙茜 ,  陈阳 ,  陆阳

IPC: G01C21/00 ,  G01C21/20 ,  G01C21/16 ,  G01S17/86 ,  G01S17/89 ,  G06V20/10 ,  G06V10/44 ,  G06F18/25 ,  G06T7/50 ,  G06T7/30

Abstract: 本发明公开的是一种不同传感器数据的自适应多重融合SLAM方法，属于移动机器人自主导航领域。首先获取移动机器人的传感器数据并进行处理，同时提取到深度相机获得的图像的特征，生成全局深度视觉信息和局部深度视觉信息。然后利用改进的IMLS‑ICP算法将激光雷达数据、全局深度视觉信息和局部深度视觉信息进行点云匹配，生成点云地图，并利用改进的模糊自适应UKF算法进行数据融合，得到移动机器人的位姿。最后对移动机器人的运动轨迹进行闭环检测，将机器人位姿、点云地图和闭环检测结果作为约束进行联合优化，得到移动机器人的路径地图。本发明减小了移动机器人的位姿估计误差，移动机器人所建地图更加准确，提升了移动机器人对所处环境的鲁棒性。

公开(公告)号：CN115129045A

公开(公告)日：2022-09-30

申请号：CN202210568321.6

申请日：2022-05-19

Applicant: 北京工商大学

Inventor： 于家斌 ,  陈志豪 ,  赵峙尧 ,  许继平 ,  王小艺 ,  王立 ,  白玉廷 ,  吴继光 ,  孙茜

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于船体动力学约束模型的无人船路径规划方法，属于湖泊水质采样以及路径规划领域，具体为首先，对监测湖面的环境进行图像采集，对各障碍物进行等效标准图形替换；然后，建立船身姿态和速度进行控制保证的运动学模型；接着，对监测湖面中除去障碍物以外存在的危险区域进行建模；最后，无人船采用改进的A*算法规划出起点到目标点之间的路径，结合障碍物和威胁区域的建模，对路径中存在的拐点，利用转弯策略对无人船的姿态进行调整。在无人船真实遍历过程中，面对无人船受到的水流或风速影响，加入稳船偏转策略，保证无人船始终航行在规划路径上。本发明明显缩短了路径规划所消耗的时间，减少了设备成本。

公开(公告)号：CN115129045B

公开(公告)日：2024-10-29

申请号：CN202210568321.6

申请日：2022-05-19

Applicant: 北京工商大学

Inventor： 于家斌 ,  陈志豪 ,  赵峙尧 ,  许继平 ,  王小艺 ,  王立 ,  白玉廷 ,  吴继光 ,  孙茜

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于船体动力学约束模型的无人船路径规划方法，属于湖泊水质采样以及路径规划领域，具体为首先，对监测湖面的环境进行图像采集，对各障碍物进行等效标准图形替换；然后，建立船身姿态和速度进行控制保证的运动学模型；接着，对监测湖面中除去障碍物以外存在的危险区域进行建模；最后，无人船采用改进的A*算法规划出起点到目标点之间的路径，结合障碍物和威胁区域的建模，对路径中存在的拐点，利用转弯策略对无人船的姿态进行调整。在无人船真实遍历过程中，面对无人船受到的水流或风速影响，加入稳船偏转策略，保证无人船始终航行在规划路径上。本发明明显缩短了路径规划所消耗的时间，减少了设备成本。