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AGV係統在動態環境下(xià)的(de)避障策略有哪些

作者:聯集AGV 2024-12-29 439

在動態(tài)環境下,AGV(Automated Guided Vehicle,自動導引車)係統的避障策略主要包括以下幾種:

1. 動態窗(chuāng)口算法(Dynamic Window Approach, DWA)

動態窗口算法是一種能(néng)夠進行(háng)實時避障(zhàng)的局部規劃算法。其基本原理是通過(guò)將AGV的位置約束轉化為速度約束,進而根據約束進行速度采樣。選定的一係列速度(dù)動作生成軌跡,結合評價函數選(xuǎn)擇評分最高的軌跡,實現執行最優速度的問題。

2. 基於視覺的避(bì)障策略

利用視覺(jiào)傳感器(如攝像頭)獲取環境信息,識別障礙物並規(guī)劃避障路徑。例如,通過雙目立體視覺係統確定(dìng)圖(tú)像中任意(yì)點(diǎn)的三維坐標(biāo),從而實現AGV的障礙識(shí)別。

3. 改進的(de)TEB(Time Elastic Band)算法

在TEB算法的基礎(chǔ)上,對檢測到的不規則障礙物進行(háng)膨脹化處理並進行區域分級,再加入障(zhàng)礙物對速度的約束以減少AGV在複雜車間環境中受到的衝擊。

4. 混合A*和(hé)改進TEB結合的雙層規劃算法

首先使用(yòng)混合A*算法規劃AGV的全局(jú)路徑,再加入碰撞檢測模塊,並利用改進的TEB算法對檢測到會發(fā)生碰撞(zhuàng)的障礙物(wù)進行局部避障。

5. 基於模糊控(kòng)製的軌(guǐ)跡跟蹤算法

建立AGV的運動學模型,以被控(kòng)量的誤差信號為輸入變量,利用模糊控製規(guī)則(zé)對其進行模糊判定,用Mamdani的最大值-最(zuì)小值合成法進行模糊(hú)推(tuī)理,最後輸出解模糊後的變量,設計融合了TEB算法的模糊控製器對(duì)AGV進行軌跡跟蹤。

6. 基於動態窗口法(DWA)算法的機器(qì)人動態避(bì)障(zhàng)路徑規劃

通過對機器人在短時間內可能達到的速度和角速度進(jìn)行搜索,從而選擇最佳的速度和角(jiǎo)速度組合,以達到規劃路徑的目的。

7. 改進的蟻群算法

將信息素初始化為不均勻分布,增強(qiáng)最優路徑對蟻群的吸引力(lì),從而加快算法的(de)收斂速度。引入方向引導因子,改善傳統蟻群算法在路徑選擇上的盲目性。調(diào)整(zhěng)信息素的揮發速度(dù),避免(miǎn)算法(fǎ)在搜索過程中陷入早熟狀態。

這些避障策略各有優缺點(diǎn),具(jù)體使用哪種(zhǒng)策略需(xū)要根據實際應用場景和需求來決定。在實際應用中,通常會結合多種避障策略,以實現更高效、更安全的AGV運行。


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