近日,我院杨旭教授团队在土木、交通领域国际顶级期刊《Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering》上发表研究论文“Cross-entropy-based adaptive fuzzy control for visual tracking of road cracks with unmanned mobile robot”(基于交叉熵的自适应模糊控制用于无人移动机器人对道路裂缝的视觉跟踪)。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。我校博士生张建奇为论文的第一作者,杨旭教授为论文通讯作者。
路面裂缝的实时寻迹跟踪是当前路面裂缝自动化修复方向上的研究前沿,但是由于路面环境及裂缝状态复杂,路面裂缝的识别、控制精度和鲁棒性受到挑战。为了解决上述技术难点,该研究提出了一种基于交叉熵的自适应模糊控制(CEAFC)方法,实现了无人移动机器人(VT-UMbot)对道路裂缝的视觉跟踪。具体来说,CEAFC方法使用交叉熵优化迭代来调整跟踪控制器的参数,并构建模糊逻辑来探索鲁棒性的提高。此外,建立了基于四轮独立差速驱动的VT-UMbot机器人框架,并将视觉伺服和跟踪控制集成到系统中。我们的实验表明,所提出的方法在三种道路裂缝场景中进行了广泛的评估,并以高效率实现了最先进的路面裂缝实时跟踪性能。
研究成果可广泛应用于高速公路、城市道路和机场跑道等基础设施的路面裂缝实时识别与跟踪,为道路基础设施的智能化养护奠定研究基础,兼具科学意义与应用价值。
《Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering》是土木和基础设施工程与计算机技术领域国际顶级期刊,该刊目前为中科院一区Top期刊,影响因子为9.6,在JCR土木工程领域139本期刊中排名第三。
全文链接:https://doi.org/10.1111/mice.13108