发信人: HHIITT (CV), 信区: Computer
标  题: 【光熙论坛】周兰凤 - 在虚拟环境中月球车智能导航研究
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Sat Apr 21 09:29:55 2007)

题目：在虚拟环境中月球车智能导航研究
时间：4月23日（周一）12:30-13:30
地点：新技术楼618会议室

内容简介：
    随着我国空间技术的不断发展，登月探测已经列入了我国近期的宇航计划中，月球车
作为登月探测的先行者，对它的研究已经得到了国家重点科研项目支持。虚拟现实技术特
别适用于恶劣、危险的环境的仿真，而且，虚拟现实技术还可以替代制造业的实物样机，
大大缩短产品的开发周期，大量节约产品成本。为了能够在复杂月面环境下完成各种任务
，月球车必须具有自主导航能力。路径规划是月球车导航技术中的重要组成部分，它是机
器人执行各种任务的基础。本文主要研究了虚拟环境中的月球车智能导航问题。
    主要包括如下几个方面：
    随着建模技术的快速发展，三维地形模型通常包含几万，十万、甚至上百万个三角形
面片，如此巨大的数据量给这些模型的储存、绘制与传输带来了极大的不便，对月球车自
主导航的实时性提出了极大的挑战。因此，建立三维环境模型时必须对模型进行简化。本
文提出了基于三角网格模型的地形生成算法，利用边折叠法进行简化，采用数据预处理技
术，避免了在内存缓冲器中存储所有输入网格模型的边界三角形，从而大大降低了内存消
耗，并成功地应用于月球车环境地形的实时创建。仿真结果证明了该算法的可行性和有效
性。
遗传算法(GA)是一种借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机化的搜索算法，以其较强
的适应能力和鲁棒性、不会陷人局部极小点等优点在路径规划领域获得了广泛的应用。针
对传统遗传算法存在计算效率低、早熟收敛等固有缺点，提出了一种基于知识的遗传算法
，利用特定的遗传算子，通过把领域知识并入初始种群及自适应调整控制参数，克服了传
统遗传算法的早熟收敛问题，提高了遗传算法的效率；仿真实验结果表明，该方法应用于
月球车路径规划，在月表环境下可以找到优化路径。
    提出了基于再生核理论的月球车轨迹跟踪控制方法，该方法不同于人们通常采用的传
统方法，它是基于描述月球车运动的动力学模型方程，对在有限时间内的期望轨迹进行采
样，利用再生核方法，数值求解控制参数及其方向角，实现希望轨迹的跟踪。该方法具有
操作简单、计算量小、精度高、实现跟踪的期望轨迹可为任意的非线性曲线等诸多优点。
仿真结果表明，实际跟踪轨迹与期望轨迹误差很小。

主讲人：周兰凤，女，哈工大计算机应用专业博士生。
研究方向：月球车、智能控制、自主导航。

导师简介：    
    洪炳镕教授，博导。 
    现任哈工大计算机学院多智能体机器人研究中心主任，中国人工智能学会常务理事，
中国人工智能学会机器人足球工作委员会主任，国际机器人足球联盟（FIRA）副主席。19
60年毕业于哈工大计算机系，1983年获日本早稻田大学博士学位（第998号），1986年破格
提升为哈工大教授，1996年博士导师，已培养出40多名博士、博士后，已发表320多篇国内
外论文，5部著作，已获得1项发明专利，2项实用新型专利，6项软件著作权。“党的生活
”杂志给他授予“中国机器人足球之父”称号。
研究方向：分布式人工智能、智能机器人学、虚拟现实、多智能体等



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