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一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法

文檔序號(hào):40603501發(fā)布日期:2025-01-07 20:44閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述基于先驗(yàn)地圖構(gòu)建強(qiáng)化學(xué)習(xí)交互環(huán)境,利用中間目標(biāo)點(diǎn)分割全局環(huán)境設(shè)計(jì)dqn算法網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),包括:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)器人前向弓字形作業(yè)方式,在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間添加中間目標(biāo)點(diǎn),將整體復(fù)雜環(huán)境切割為短程簡(jiǎn)單路徑,包括:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,為防止機(jī)器人錯(cuò)過中間目標(biāo)點(diǎn),只要機(jī)器人進(jìn)入目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域后則判定為找到目標(biāo)點(diǎn),目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域以目標(biāo)點(diǎn)為圓心,以rarea為半徑,區(qū)域半徑計(jì)算公式如下:

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述基于農(nóng)業(yè)機(jī)器人前向弓字形作業(yè)方式設(shè)計(jì)所述dqn算法獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),包括:

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述根據(jù)作物行和作業(yè)行分布規(guī)律構(gòu)建中線區(qū)域獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),確保機(jī)器人在行間作業(yè)時(shí)盡可能在中線區(qū)域行駛,包括:

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,規(guī)定區(qū)域起點(diǎn)和終點(diǎn)的歐幾里得距離為區(qū)域距離,記作dreg,機(jī)器人當(dāng)前位置到區(qū)域終點(diǎn)的歐幾里得距離為當(dāng)前距離,記作dcur,利用區(qū)域距離dreg與當(dāng)前距離dcur的差的平方計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)值,同時(shí)以b為區(qū)域獎(jiǎng)勵(lì)因子,如果dreg-dcur>0,說明當(dāng)前距離小于區(qū)域距離,即機(jī)器人在朝區(qū)域終點(diǎn)方向移動(dòng),此時(shí)b>0表示目標(biāo)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)值為正值;如果dreg-dcur<0,說明當(dāng)前距離大于區(qū)域距離,即機(jī)器人在進(jìn)行反方向運(yùn)動(dòng),此時(shí)b<0表示目標(biāo)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)值為負(fù)值;目標(biāo)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)計(jì)算公式如下:

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述基于農(nóng)業(yè)機(jī)器人前向弓字形作業(yè)方式并結(jié)合a*算法的鄰域探索模式,設(shè)置dqn算法動(dòng)作空間和探索策略,包括:

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述基于貪婪策略思想改進(jìn)動(dòng)作選擇策略,設(shè)置動(dòng)態(tài)調(diào)整貪婪策略探索因子ε,以適應(yīng)在訓(xùn)練不同階段對(duì)于探索動(dòng)作的調(diào)整,包括:

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,其特征在于,所述采用優(yōu)先經(jīng)驗(yàn)回放機(jī)制存取轉(zhuǎn)移樣本數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃和決策,包括:


技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法,包括:基于先驗(yàn)地圖構(gòu)建強(qiáng)化學(xué)習(xí)交互環(huán)境,利用中間目標(biāo)點(diǎn)分割全局環(huán)境設(shè)計(jì)DQN算法網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);基于農(nóng)業(yè)機(jī)器人前向弓字形作業(yè)方式設(shè)計(jì)所述DQN算法獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)由中線區(qū)域獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)和目標(biāo)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)組成;并結(jié)合A*算法的鄰域探索模式,設(shè)置DQN算法動(dòng)作空間和探索策略;采用優(yōu)先經(jīng)驗(yàn)回放機(jī)制存取轉(zhuǎn)移樣本數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃和決策。在已掃描環(huán)境中在起點(diǎn)和終點(diǎn)間規(guī)劃出一條前向弓字形避障路徑,供農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)行自主導(dǎo)航跟蹤控制。可以在切換作業(yè)環(huán)境后自行調(diào)整換行作業(yè)位置,解決自動(dòng)導(dǎo)航過程中對(duì)環(huán)境自適應(yīng)調(diào)整能力不足的問題。

技術(shù)研發(fā)人員:張萬枝,侯加林,趙威,李玉華,程進(jìn),趙樂俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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