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基于ihdr自主学习框架的无人机3维路径规划
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2012.1.1
  • 页码:513-518
  • 分类:TP242.6[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉430081, [2]中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016, [3]沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61035005,61075087,61203331);湖北省自然科学基金资助项目(2010CDA005);湖北省教育厅基金资助项目(Q20111105).
  • 相关项目:野外环境下移动机器人实时建模与自主行为优化方法研究
中文摘要:

提出一种基于自主学习框架的无人机3维路径规划方法.该自主学习框架由知识学习、知识检索和在线更新三部分组成.在该框架中,无人机在线路径规划时首先从过去的规划经验中提取控制量直接用于指导当前机器人的行动,另一方面,如果检索结果对于当前无人机的状态是无效的,可以在线启动常规3维路径规划算法,实时计算机器人的控制量,在控制机器人运动的同时将当前状态下的新决策量添加到知识库中从而对其进行更新.此外,分别采用增量分层判别回归算法(IHDR)和k-D树方法建立了路径规划知识库.其中,IHDR方法通过增量方式,可将以往的路径样本建立为一棵分层树.大量的仿真结果对比表明,在本文提出的框架下,基于IHDR的方法比传统的k.D树方法具有更好的实时性.

英文摘要:

An autonomous learning framework for UAV (unmanned aerial vehicle) 3D path planning is proposed. This framework consists of three parts, i.e. knowledge learning, knowledge retrieving and updating online. In this framework, the control value will be retrieved firstly from the existed knowledge when UAV runs online, so as the current action of the robot can be guided by the results. If the decisions retrieved from the knowledge base are invalid for the current UAV states, the custom algorithm for UAV path planning will be launched online and it generates the decisions for UAV's movement in real time. In the meanwhile, the knowledge library is updated by adding the new decisions for the current states. Additionally, the knowledge library is constructed by the algorithm of incremental hierarchical discriminant regression (IHDR) and k-D tree, respectively. Among these methods, IHDR can construct a hierarchical tree by using the past path planning samples. By several simulations, IHDR method demonstrates better real time performance than the traditional k-D tree method under the proposed framework.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997