为实现液压重载机械臂的运动轨迹规划,采用SolidWorks建立了七自由度机械臂空间结构模型,通过ROS平台的URDF文件建立仿真模型.使用MoveIt实现运动规划,借助快速扩展随机树算法(RRT)进行机械臂的路径规划,得到机械臂各关节位移随时间变化的曲线.仿真结果表明机械臂在障碍物环境中实现了自动避障,该方法为在复杂障碍环境下进一步改进规划算法提供了直观便捷的方法.

本文介绍了一种用于移动机器人避障的超声测距系统,具体设计了基于单片机控制的8路超声测距系统的软件和硬件,并介绍了该系统的构成和工作原理.本测距系统在室内环境下移动机器人避障系统中使用,测距范围0.2～5m,精度±4cm.

以无人机视觉定位与避障系统为研究对象,利用单目视觉定位与红外线传感器相结合的方式,准确识别障碍物,然后利用RGB模型进行图像处理,将图像二次分割,得到图像的轮廓曲线边缘,结合红外测距的数据结果,确定障碍物的位姿等信息。建立碰撞圆锥模型,实现无人机以特征点为圆心、危险距离为半径的绕行路线,实现避障。实验证明,AABB视界区碰撞模型能精确判断无人机飞行路径中的避障,提高无人机飞行效率。

机器人在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险与恶劣环境中以及工业自动化生产的物料搬运上应用很广,随着任务复杂性的增加,对移动机器人的要求也越来越智能化。然而,功能较完备的路径跟踪控制方法普遍具有计算复杂,不易实现等特点。主要针对移动机器人即智能小车的行走系统进行设计,以MCS-51单片机为控制核心的智能小车利用单光束反射取样红外传感器,探测正前方及左右两侧障碍物,利用控制算法寻找行进路线,在无人控制的情况下自主地走出迷宫。设计采用了轮式移动机构,使机器人能直线行走、左右转弯、主要针对路径跟踪算法优化问题,提出一种有效可行的方法,该法比以往算法更简单易行。

介绍基于FPGA的智能小车设计,小车包括在FPGA上构建以Nios Ⅱ嵌入式系统为核心的控制电路、传感器电路、动力及转向电路、LCM电路、温度和湿度测量电路、无线数据收发电路。在Nios Ⅱ集成开发环境（IDE）编写C语言程序,实现能远程遥控小车、自动避障、温度和湿度监测并无线传输至控制端的功能,其特点是能够无线控制小车和远程采集环境信息。

针对传统RRT-Connect算法应用于空间操作臂避障路径规划时,规划路径存在盲目性大、安全性差以及无效路径点多等问题,提出一种改进RRT-Connect算法。该算法结合RRT-Connect算法和Dijkstra算法,首先通过引入双树扩展目标点变更策略、极致贪婪策略以及新的碰撞检测方法提高传统RRT-Connect算法路径搜索效率和安全性;然后利用Dijkstra算法的优化特性去除规划路径中的多余无效节点,达到整体路径规划搜索速度快、路径长度短和安全性高等效果;最后通过MATLAB机器人工具箱进行算法对比仿真实验验证,实验结果表明了该方法的有效性和可行性。

为了解决机器人在管道内姿态调节困难、避障能力较弱等问题,文章提出一种通过改变驱动轮转向来快速调节在管道内姿态的轮式管道机器人。该机器人可沿着管道作直线运动,也能绕管道中心轴线沿内壁作螺旋运动和回转运动,同时具有避障能力。通过建立机器人驱动轮转向过程的位姿模型,分析了弹簧以及管道内壁对机器人的正压力的变化过程;建立管道机器人驱动轮转向时的运动学模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明了该管道机器人的有效性和实用性。

为了提高移动机器人在未知障碍物环境下的避障性能，使用超声波感器，结合模糊逻辑对移动机器人避障进行了研究。针对传统模糊逻辑避障规则较多，运算量大以及在较大的转弯处不能成功避障的缺点，给不同距离的障碍物赋予不同的权值，添加有效障碍物范围搜索框，使得移动机器人避障效率得到提升，在通过较大的转弯处能够成功避障。通过LabVIEW仿真实验证明，该方法能够使移动机器人成功避障。与传统的模糊逻辑避障算法相比，改进后的避障算法避障成功率提升45％-70％。

环境检测的轮式机器人应具备智能避障功能,在复杂的空间环境中实现自动识别和躲避障碍物,安全可靠地完成环境检测任务。采用超声波传感器为障碍感知器件,以单片机为控制核心搭建了避障控制系统的软硬件。针对障碍物尺寸的不同,通过硬件布置和算法编程实现了两种避障模式。最终实现了小型轮式机器人的自动避障运行。

研究桥梁底部缺陷自动探测设备的关键技术，通过建立桥梁底面模型和分析探测方式的特点，提出了仿形避障运动方式，并且提出了基于电液神经元网络的避障控制方法。仿真分析和实验结果表明，基于电液神经元网络避障控制方法能够有效地实现仿形避障运动控制，为桥梁底面缺陷自动检测提供技术支持和控制方法。