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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 王立昇(Li-Sheng Wang) | |
| dc.contributor.author | Lin Tsung-You | en |
| dc.contributor.author | 林宗佑 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-05-19T17:44:51Z | - |
| dc.date.available | 2023-08-13 | |
| dc.date.available | 2021-05-19T17:44:51Z | - |
| dc.date.copyright | 2018-08-13 | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.date.submitted | 2018-08-10 | |
| dc.identifier.citation | [1] Tuncer, Adem, and Mehmet Yildirim. 'Dynamic path planning of mobile robots with improved genetic algorithm.' Computers & Electrical Engineering 38.6 (2012): 1564-1572.
[2] Song, K. T., & Sheen, L. H. (2000). Heuristic fuzzy-neuro network and its application to reactive navigation of a mobile robot. Fuzzy Sets and systems, 110(3), 331-340. [3] 王冠尹, “適應性與啟發式RRT演算法在無人載具導控之應用” 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國一百零六年七月。 [4] https://en.wikipedia.org/wiki/Dijkstra%27s_algorithm [5] Hart, Peter E., Nils J. Nilsson, and Bertram Raphael. 'A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths.' IEEE transactions on Systems Science and Cybernetics 4.2 (1968): 100-107. [6] Koenig, Sven, and Maxim Likhachev. 'Fast replanning for navigation in unknown terrain.' IEEE Transactions on Robotics 21.3 (2005): 354-363.J. Buhl, D. J. T. Sumpter, I. D. Couzin, J. J. Hale, E. Despland, E. R. Millter & S. J. Simpson,“From Disorder to Order in Marching Locusts,” Science, Vol. 312, pp. 1401-1406, 2006. [7] Goldenstein, Siome Klein. 'A gentle introduction to predictive filters.' Revista de Informatica Te?rica e Aplicada 11.1 (2004): 63-92.. [8] Kalman, Rudolph E., and Richard S. Bucy. 'New results in linear filtering and prediction theory.' Journal of basic engineering 83.1 (1961): 95-108.P. Misra & P. Enge, Global Positioning System, Ganga-Jamuna, Lincoln, MA, 2006 [9] G.L. Smith; S.F. Schmidt and L.A. McGee (1962). 'Application of statistical filter theory to the optimal estimation of position and velocity on board a circumlunar vehicle'. National Aeronautics and Space Administration.. [10] Stordal, A. S. (2008). Sequential Monte Carlo Methods for Bayesian Filtering (Master's thesis, The University of Bergen). [11] Jer-Wen Huang, “Development of Global Vision Positioning System for Pseudo-Rigid Formation Control,” Graduate Institute of Applied Mechanics, National Taiwan University Master Thesis, 2016. [12] https://en.wikipedia.org/wiki/A*_search_algorithm#cite_note-nilsson-3 [13] http://theory.stanford.edu/~amitp/GameProgramming/Heuristics.html [14] https://en.wikipedia.org/wiki/Hash_table [15] Wu, Zhenyu, and Lin Feng. 'Obstacle prediction-based dynamic path planning for a mobile robot.' International Journal of Advancements in Computing Technology 4.3 (2012): 118-124. [16] Goldenstein, Siome Klein. 'A gentle introduction to predictive filters.' Revista de Informatica Teórica e Aplicada 11.1 (2004): 63-92. [17] 劉禮榮,” 即時全域視覺定位系統於載具控制之應用” 台灣大學應用力學研究所碩士論文, 中華民國一百零七年七月。 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/7493 | - |
| dc.description.abstract | 由於近年來無人載具的興起,對於自動駕駛技術的需求也越來越高。對於自駕車而言,傳統的路徑規劃演算法已經不能符合需要。因此,本論文提出一個即時、有效率的方法進行自駕車路徑規劃。為了符合現實狀況,我們納入自駕車對於環境的感知距離的限制。透過邊走邊探索的模式,自駕車在運行過程中不斷地更新地圖,並且在發現原先路徑不適用後,即重新進行路徑規劃。
本論文提出數個方法改進傳統的A*演算法,使之適用於即時路徑規劃與避障。再者,透過修改啟發式函數與動態目標點的方法,處理滿足姿態要求的路徑規劃問題。最後,透過結合擴展卡爾曼濾波器(EKF)的方法,使線上路徑規劃適用於移動障礙物或時變地圖。 實驗與模擬結果顯示,這些修正有效降低傳統A*演算法的計算時間,並且使其能夠根據需求的末端姿態做路徑規劃。模擬結果顯示,擴展卡爾曼濾波器確實可以提供足夠的障礙物預測資訊。再配合增加維度的路徑規劃演算法,我們可以實現平面運動的障礙物避障。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | The design of on-road autonomous vehicles requires a real-time, effective path-planning algorithm for time-varying environment. To accommodate the real
situation on-road, the restriction of the observation distance of the sensors on the autonomous vehicle is imposed. In this research, three methods are proposed to modify the offline A* path-planning algorithm for avoiding obstacles observed during path tracking. By redesigning the heuristic function and including the attitude requirements, we can obtain a suitable path adaptive to initial attitude and final attitude, as well as avoiding sharp turning which may cause difficulties in path-tracking. Moreover, Extended Kalman Filter(EKF) is integrated with the previous online path-planning algorithm to deal with moving obstacle.sSimulations and Experiments show that the proposed path-planning algorithm can reduce computation time significantly, and EKF can provide adequate information for moving obstacles such that the real-time path-planning and obstacle-avoidance are made possible. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-05-19T17:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-107-R05543062-1.pdf: 3063510 bytes, checksum: 9a03934d0d62c791f8b0c32add556968 (MD5) Previous issue date: 2018 | en |
| dc.description.tableofcontents | 誌謝 2
中文摘要 3 ABSTRACT 4 目錄 5 圖目錄 7 表目錄 10 第1章 緒論 11 1.1 前言與研究動機 11 1.2 文獻回顧 12 1.2.1 路徑規劃演算法 12 1.2.2 卡爾曼濾波器 13 1.3 研究內容與成果 14 1.4 論文架構 14 第2章 無人車路徑規劃演算法設計 15 2.1 動態規劃與路徑規劃演算法 15 2.2 路徑規劃演算法 16 2.2.1 戴科斯徹演算法 16 2.2.2 A*演算法 18 2.2.3 啟發式函數的介紹 19 2.3 線上路徑規劃 20 2.3.1 線上路徑規劃的架構與用途 20 2.3.2 適應線上路徑規劃的A*演算法 22 2.3.3 哈希表(hash_map)優化節點資料儲存 23 2.3.4 姿態相關路徑規劃演算法設計 26 2.3.4.1 初始姿態相關路徑規劃與旋轉限制路徑規劃 26 2.3.4.2 末姿態相關路徑規劃演算法 27 2.4 動態環境路徑規劃 28 2.4.1 動態環境路徑規劃方法 29 2.4.2 擴展卡爾曼濾波器 30 2.4.2.1 預測性濾波器介紹[16] 30 2.4.2.2 系統簡介 31 2.4.2.3 卡爾曼濾波器 31 2.4.2.4 擴展卡爾曼濾波器 33 2.4.3 適應時變環境的路徑規劃演算法 34 第3章 硬體架構與系統整合 37 3.1 硬體架構 37 3.1.1 M3006V型網路攝影機 38 3.1.2 馬達編碼器(Encoder) 39 3.2 載具運動方程式[11] 40 3.3 載具路徑追蹤控制[11] 42 3.3.1 模糊控制簡介 42 3.3.2 路徑追蹤控制[11] 42 第4章 模擬與實驗結果分析 47 4.1 模擬工具 47 4.2 模擬結果 48 4.2.1 線上路徑規劃模擬結果 48 4.2.2 不同線上路徑規劃演算法運行時間比較 52 4.2.3 動態環境路徑規劃模擬 55 4.2.4 姿態相關路徑規劃演算法模擬 58 4.3 實驗架構 60 4.4 線上路徑規劃演算法實驗 60 第5章 結論與未來方向 66 參考文獻 67 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 改良式 A* 演算法於動態環境路徑規劃與避障之應用 | zh_TW |
| dc.title | Path planning with structure modified A* algorithm in dynamic environment | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 106-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 張帆人(Fan-ren Chang),王和盛(He-Sheng Wang),卓大靖(Dah-Jing Jwo) | |
| dc.subject.keyword | 線上路徑規劃,即時路徑規劃,軌跡預測,卡爾曼濾波器, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | online path-planning,realtime path-planning,trajectory prediction,kalman filter, | en |
| dc.relation.page | 68 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201802627 | |
| dc.rights.note | 同意授權(全球公開) | |
| dc.date.accepted | 2018-08-10 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
| dc.date.embargo-lift | 2023-08-13 | - |
| 顯示於系所單位: | 應用力學研究所 | |
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