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公开(公告)号：CN111610788B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202010538510.X
申请日：2020-06-13
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种分级模糊‑人工势场路径规划的方法，包括：S1、环境建模；S2、执行改进的精英遗传算法，规划无人船全局路径；S3、执行具有模糊决策的模糊‑人工势场算法，规划无人船局部路径；S4、在所述无人船全局路径上插入虚拟返回点，将所述无人船全局路径和无人船局部路径进行融合。本发明结合精英保留、多样性增量、自适应变异概率和自适应遗传算法，生成最优稀疏路径点并平滑路径。为了完全适应不可预测的环境，开发了具有模糊决策的模糊‑人工势场算法，避免无人船陷入奇异点。在全局路径上插入虚拟返回点，使全局路径和局部路径的完美融合。本发明方法有较高的安全性和灵活性，使无人船能够安全且快速地完成最优路径规划。
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公开(公告)号：CN112650232A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011481430.1
申请日：2020-12-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种结合COLRGES的逆速度障碍法动态避障方法，包括基于逆速度障碍法，实现无人船的局部动态避障；基于逆速度障碍法，引入冲突检测函数，实时检测无人船与障碍物是否存在碰撞危险；基于海事避障规则，增加关于船舶在危险预警区域时的避障策略，明确船舶在脱离海事规则后的决策。本发明将逆速度障碍法用于无人船的局部动态避障，使无人船避免因自状态检测而受到误差干扰，提高无人船的局部避障能力；其冲突检测函数，增强无人船在避障决策时的效率，提高局部避障的能力；船舶能够快速对危险预警区域时的避障作出更高效的应对措施。将逆速度障碍法与改进后的海事规则相结合，提高无人船在局部环境下动态避障的高效性，保障无人船航行时的安全。
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公开(公告)号：CN111610788A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010538510.X
申请日：2020-06-13
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种分级模糊-人工势场路径规划的方法，包括：S1、环境建模；S2、执行改进的精英遗传算法，规划无人船全局路径；S3、执行具有模糊决策的模糊-人工势场算法，规划无人船局部路径；S4、在所述无人船全局路径上插入虚拟返回点，将所述无人船全局路径和无人船局部路径进行融合。本发明结合精英保留、多样性增量、自适应变异概率和自适应遗传算法，生成最优稀疏路径点并平滑路径。为了完全适应不可预测的环境，开发了具有模糊决策的模糊-人工势场算法，避免无人船陷入奇异点。在全局路径上插入虚拟返回点，使全局路径和局部路径的完美融合。本发明方法有较高的安全性和灵活性，使无人船能够安全且快速地完成最优路径规划。
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公开(公告)号：CN112462786B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202011413583.2
申请日：2020-12-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于模糊控制策略双窗口算法的无人艇避碰方法，包括：S1、确定无人艇的起始点和目标范围，计算速度窗口的线速度范围和角速度范围；S2、通过视觉传感器更新视觉窗口信息，计算得到当前的密集度和距最近物的距离；S3、基于当前的密集度和距最近物的距离，采用模糊控制器计算速度权值参数和安全性权值参数，并代入评价函数；S4、更新速度窗口，计算预测轨迹，对所述评价函数进行归一化处理，根据评价函数选择合适的速度组合作为下一时刻无人艇航行速度；S5、执行所述下一时刻无人艇航行速度，判断是否到达目标区域，若是，则结束；否则返回步骤S1。解决了无人艇通过密集障碍物环境时出现的局部最优问题以及无人艇选择过激速度的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113219984A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110542102.6
申请日：2021-05-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水面无人艇全区域覆盖路径规划方法，属于无人船技术领域，本发明首先采用栅格法，完成无人艇执行任务区域的环境建模；其次，采用生成树覆盖算法，对工作区域的全区域路径进行规划；其算法简单，计算量小，可以快速生成无重复路径，完全覆盖的路径；最后，采用贝塞尔曲线对生成树覆盖算法生成的转弯路径进行优化，生成平滑且处处可微的轨迹。本发明使用地面站人机交互界面与栅格法结合的技术方案，使工作环境更具有实际意义。采用STC算法进行区域覆盖的技术方案，能够快速的进行覆盖区域的路径规划。
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公开(公告)号：CN112327850A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011233694.5
申请日：2020-11-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水面无人艇路径规划方法，包括：S1、全局路径规划：基于改进的RRT算法生成一个改进全局路径，再通过天牛须搜索算法对改进全局路径进行优化，获得最优的全局路径；其全局路径规划算法简单，计算量小，搜索速度快，可以快速实现全局最优路径的搜索。S2、局部路径规划：采用动态窗口法进行局部路径规划，并通过参数调整避免陷入目标不可达的局面；其局部路径规划通过动态参数，保证了运行速度，避免目标不可达。S3、基于不同的动态障碍物会遇情况，采用不同的避碰策略，使水面无人艇在短时间内结束会遇局面，进而达到最好的动态障碍物躲避效果。采用临时障碍物和临时目标点的策略，取得更安全、更高效的动态障碍物避碰效果。
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公开(公告)号：CN112327850B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202011233694.5
申请日：2020-11-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水面无人艇路径规划方法，包括：S1、全局路径规划：基于改进的RRT算法生成一个改进全局路径，再通过天牛须搜索算法对改进全局路径进行优化，获得最优的全局路径；其全局路径规划算法简单，计算量小，搜索速度快，可以快速实现全局最优路径的搜索。S2、局部路径规划：采用动态窗口法进行局部路径规划，并通过参数调整避免陷入目标不可达的局面；其局部路径规划通过动态参数，保证了运行速度，避免目标不可达。S3、基于不同的动态障碍物会遇情况，采用不同的避碰策略，使水面无人艇在短时间内结束会遇局面，进而达到最好的动态障碍物躲避效果。采用临时障碍物和临时目标点的策略，取得更安全、更高效的动态障碍物避碰效果。
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公开(公告)号：CN112650232B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202011481430.1
申请日：2020-12-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种结合COLRGES的逆速度障碍法动态避障方法，包括基于逆速度障碍法，实现无人船的局部动态避障；基于逆速度障碍法，引入冲突检测函数，实时检测无人船与障碍物是否存在碰撞危险；基于海事避障规则，增加关于船舶在危险预警区域时的避障策略，明确船舶在脱离海事规则后的决策。本发明将逆速度障碍法用于无人船的局部动态避障，使无人船避免因自状态检测而受到误差干扰，提高无人船的局部避障能力；其冲突检测函数，增强无人船在避障决策时的效率，提高局部避障的能力；船舶能够快速对危险预警区域时的避障作出更高效的应对措施。将逆速度障碍法与改进后的海事规则相结合，提高无人船在局部环境下动态避障的高效性，保障无人船航行时的安全。
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公开(公告)号：CN112462786A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011413583.2
申请日：2020-12-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于模糊控制策略双窗口算法的无人艇避碰方法，包括：S1、确定无人艇的起始点和目标范围，计算速度窗口的线速度范围和角速度范围；S2、通过视觉传感器更新视觉窗口信息，计算得到当前的密集度和距最近物的距离；S3、基于当前的密集度和距最近物的距离，采用模糊控制器计算速度权值参数和安全性权值参数，并代入评价函数；S4、更新速度窗口，计算预测轨迹，对所述评价函数进行归一化处理，根据评价函数选择合适的速度组合作为下一时刻无人艇航行速度；S5、执行所述下一时刻无人艇航行速度，判断是否到达目标区域，若是，则结束；否则返回步骤S1。解决了无人艇通过密集障碍物环境时出现的局部最优问题以及无人艇选择过激速度的问题。
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