System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种自动跟随行李箱控制方法技术_技高网
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一种自动跟随行李箱控制方法技术

技术编号:44664739 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-19 20:22
本发明专利技术提供了一种自动跟随行李箱控制方法,属于定位跟随领域。自动跟随行李箱的应用环境障碍物密集,如果障碍物突然出现或移动,容易跟错目标或跟丢目标。本发明专利技术提供的一种自动跟随行李箱控制方法,在自动跟随行李箱周测均匀设置多个信号接收设备和无线传感器,根据所接收到的信号和环境参数采用融合空间分割与A*算法的复合路径规划策略规划路径,实时调整跟随速度和角度,提高了自动跟随行李箱跟随的实时性和准确性,扩大了自动跟随行李箱的活动范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位跟随,尤其涉及一种自动跟随行李箱控制方法


技术介绍

1、拉杆行李箱是长途出行的必备工具,方便人们携带大量物品,但是人们的双手依旧没有得到解放,长时间的拖动使人产生疲劳。自动跟随行李箱应运而生,它可以自主地跟随主人,释放主人的双手。在自动跟随行李箱跟随主人移动的过程中,先对主人精确定位再规划路径最后进行跟随控制。

2、主要的定位跟随路径规划策略有dijkstra算法、a*算法和rrt算法。dijkstra算法是一种经典的最短路径算法,能够找到从一个起点到所有其他节点的最短路径。a*算法是一种启发式搜索算法,它结合了dijkstra算法的最佳优先搜索和启发式函数(通常是欧几里得距离或曼哈顿距离),以找到从起点到终点的最短路径。a*算法依赖于启发式函数的质量,如果启发式函数不够准确,可能会影响路径规划的效率和质量。rrt算法是一种随机采样方法,用于在高维空间中寻找从起点到终点的路径。它通过不断扩展树状结构来探索空间。rrt算法需要大量的采样才能找到可行路径,且找到的路径可能不是最优路径。

3、自动跟随行李箱的应用环境障碍物密集,如果障碍物突然出现或移动,容易跟错目标或跟丢目标。因此,亟需提供一种方案改善该问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种自动跟随行李箱控制方法,能够解决自动跟随行李箱容易跟错目标或跟丢目标的问题。

2、本专利技术提供的一种自动跟随行李箱控制方法,包含如下技术方案:

3、获取跟随目标的信号和自动跟随行李箱周围的环境参数;

4、基于所述信号和环境参数计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置;

5、基于所述相对位置采用融合空间分割与a*算法的复合路径规划策略规划自动跟随行李箱的路径;

6、根据所述规划的路径调整自动跟随行李箱的跟随速度和角度。

7、本专利技术提供的一种自动跟随行李箱控制方法,在自动跟随行李箱周测均匀设置多个信号接收设备和无线传感器,根据所接收到的信号和环境参数采用融合空间分割与a*算法的复合路径规划策略规划路径,实时调整跟随速度和角度,提高了自动跟随行李箱跟随的实时性和准确性,扩大了自动跟随行李箱的活动范围。

8、可选地,获取跟随目标的信号和自动跟随行李箱周围的环境参数时,在自动跟随行李箱周测均匀设置多个信号接收设备和无线传感器。

9、可选地,基于所述信号和环境参数计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置时,根据信号强度分别计算归一化信号强度和信号强度非线性修正值,再根据信号强度、环境参数和信号强度非线性修正值分别计算单点距离,最后综合多个所述单点距离和归一化信号强度计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置。

10、可选地,综合多个所述单点距离和归一化信号强度计算相对位置时,基于所述跟随设备的初始状态的中间位置作为坐标原点构建空间坐标系,并计算所述跟随目标在所述空间坐标系内的位置坐标。

11、可选地,基于所述相对位置采用融合空间分割与a*算法的复合路径规划策略规划自动跟随行李箱的路径时,该策略首先利用空间分割技术将环境划分为多个子区域,并将所述跟随设备的初始位置作为起始节点,将所述跟随目标的相对位置作为目标节点,后在每个子区域内独立应用a*算法搜索局部最优路径,并通过边界节点连接各局部路径,形成从所述起始节点至所述目标节点的全局最短路径。

12、可选地,基于融合空间分割与a*算法的复合路径规划策略搜索全局最短路径时,不仅考虑节点的迪杰斯特拉距离,还引入了一种动态权重评估机制来计算每一相邻节点到所述目标节点的综合代价,所述动态权重评估机制根据环境复杂性、障碍物密度以及路径平滑度等因素动态调整权重。

13、可选地,根据所述规划的路径调整自动跟随行李箱的跟随速度和角度时,实时获取跟随设备沿所述规划的路径与跟随目标之间的偏差角,并基于该偏差角以及预设的自适应pid控制器的控制策略动态调整跟随设备的跟随速度和跟随角度,所述应pid控制器的控制策略中比例、积分和微分增益系数根据跟随设备的运动特性和环境条件进行自适应调整。

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【技术保护点】

1.一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,获取跟随目标的信号和自动跟随行李箱周围的环境参数时,在自动跟随行李箱周测均匀设置多个信号接收设备和无线传感器。

3.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,基于所述信号和环境参数计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置时,根据信号强度分别计算归一化信号强度和信号强度非线性修正值,再根据信号强度、环境参数和信号强度非线性修正值分别计算单点距离,最后综合多个所述单点距离和归一化信号强度计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置。

4.根据权利要求3所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,综合多个所述单点距离和归一化信号强度计算相对位置时,基于所述跟随设备的初始状态的中间位置作为坐标原点构建空间坐标系,并计算所述跟随目标在所述空间坐标系内的位置坐标。

5.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,基于所述相对位置采用融合空间分割与A*算法的复合路径规划策略规划自动跟随行李箱的路径时,该策略首先利用空间分割技术将环境划分为多个子区域,并将所述跟随设备的初始位置作为起始节点,将所述跟随目标的相对位置作为目标节点,后在每个子区域内独立应用A*算法搜索局部最优路径,并通过边界节点连接各局部路径,形成从所述起始节点至所述目标节点的全局最短路径。

6.根据权利要求5所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,基于融合空间分割与A*算法的复合路径规划策略搜索全局最短路径时,不仅考虑节点的迪杰斯特拉距离,还引入了一种动态权重评估机制来计算每一相邻节点到所述目标节点的综合代价,所述动态权重评估机制根据环境复杂性、障碍物密度以及路径平滑度等因素动态调整权重。

7.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,根据所述规划的路径调整自动跟随行李箱的跟随速度和角度时,实时获取跟随设备沿所述规划的路径与跟随目标之间的偏差角,并基于该偏差角以及预设的自适应PID控制器的控制策略动态调整跟随设备的跟随速度和跟随角度,所述应PID控制器的控制策略中比例、积分和微分增益系数根据跟随设备的运动特性和环境条件进行自适应调整。

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【技术特征摘要】

1.一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,获取跟随目标的信号和自动跟随行李箱周围的环境参数时,在自动跟随行李箱周测均匀设置多个信号接收设备和无线传感器。

3.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,基于所述信号和环境参数计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置时,根据信号强度分别计算归一化信号强度和信号强度非线性修正值,再根据信号强度、环境参数和信号强度非线性修正值分别计算单点距离,最后综合多个所述单点距离和归一化信号强度计算跟随目标与自动跟随行李箱的相对位置。

4.根据权利要求3所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,综合多个所述单点距离和归一化信号强度计算相对位置时,基于所述跟随设备的初始状态的中间位置作为坐标原点构建空间坐标系,并计算所述跟随目标在所述空间坐标系内的位置坐标。

5.根据权利要求1所述的一种自动跟随行李箱控制方法,其特征在于,基于所述相对位置采用融合空间分割与a*算法的复合路径规划策略规划自动跟随行李箱...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏欣祝颂张俊杰
申请(专利权)人:南昌大学
类型:发明
国别省市:

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