动态环境下粗糙集遗传算法移动机器人路径规划

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gbyljk008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动机器人技术代表高新科技的发展前沿,是当前科学研究的焦点,而路径规划作为自主式移动机器人研究的一个至关重要的环节,是机器人实现智能化的关键技术,因此也成为了研究热点。   在分析了目前各种路径规划方法优缺点的基础上,选择遗传算法作为路径规划研究的基础。现有的遗传算法路径规划的规划速度慢,复杂环境下尤其是动态环境下很难满足移动机器人实时性的要求,虽然已有许多改进遗传算法,但效果也都不十分理想。针对这一问题,将粗糙集引入遗传算法中,研究了粗糙集遗传算法在移动机器人静态全局路径规划方面的应用,并提出了基于粗糙集遗传算法的移动机器人动态路径规划。   在静态全局路径规划中,首先在基于栅格的二维地图环境模型下,粗糙集根据路径的可行性建立初始决策表,并应用粗糙集的知识约简方法对该初始决策表进行约简,获得最小决策规则,搜索所有的可行路径,并用这些可行路径作为遗传算法的初始种群,与随机产生初始种群的遗传算法相比,其搜索空间明显减小,路径规划效率得到了大大的提高。遗传算法路径寻优过程中,设计完成了复制、交叉和变异操作,实现了基于粗糙集遗传算法的静态全局路径规划。   在动态局部路径规划中,设计了机器人的传感器系统,并提出了含匀速直线运动障碍物环境下移动机器人的动态避障策略。在全局环境已知的情况下,机器人依靠自身的视觉和超声波传感器实时探测环境中的动态障碍物信息,实时更新环境地图,并采用局部避障策略绕开障碍物,实现避障的同时又尽量沿原定路线行进。   在系统仿真中,在基于VC++的机器人路径规划仿真系统中通过实验数据对比分析了各参数对遗传算法的影响;基于上述讨论,设定各参数的取值,并改用效率更高的C++作为仿真平台,按照静态全局路径规划和局部路径规划的思路分别进行了静态和含匀速直线运动障碍物的动态仿真,并将粗糙集遗传算法路径规划与普通遗传算法路径规划进行了对比,结果表明粗糙集遗传算法在提高路径规划效率方面效果显著。
其他文献
轻松突破“10万+”的减重妙招、朋友圈“永不停更”的瘦身打卡、遍地开花的健身会所、花样繁多的体重管理产品——这一切都明白无误地昭示着,现代人正跟体重进行着一场没有硝
期刊
本文针对朔黄铁路沿线盐土区路基边坡植被防护草种的选择,对9种耐盐植物紫花苜蓿、无芒雀麦、中华羊茅、披碱草、一年生黑麦草、扁穗冰草、草木犀、胡枝子、星星草进行NaCl溶
抗滑桩已成为滑坡整治的一种主要工程措施,尤其是预应力锚索在边坡工程中的成功应用,对抗滑桩的发展起到了极大的推动作用,但目前的研究多集中在寻找合理的计算模式和计算方法上,对抗滑桩结构本身的优化设计并不多。位于重庆市万州区万坪桥河沟左岸的枇杷坪滑坡是典型的长江三峡库区滑坡,由于滑坡后缘崩坡积物的加载,河沟的冲刷,降雨的入渗以及人类工程活动的影响,滑坡处在活动之中,严重影响了居民的生产和生活,急需得到治
减振复合钢板是一种新型的减振材料,它以其优异的减振降噪性能在汽车、发动机、建筑、音箱上的应用收到了很好的减振效果。由于这种新型的减振复合钢板的需求量不断增加,高产量
环县油区位于鄂尔多斯盆地中西部,其中生界三叠系延长组长8具有丰富的浅水环境沉积特征,发育浅水三角洲沉积,是该区主要的含油气层位。此前由于受到技术水平和测井资料少等因
随着石油工业的飞速发展,常规油藏的剩余可采储量日益减少,使得当今的勘探开发重点不得不转向难度较大的复杂油气藏,如致密油藏。而致密油有效储层物性下限的评价和确定是油水层
钻孔灌注桩因施工简单、能提供较大的单桩承载力、对地层适应性强、钢筋用量少、对环境影响小等优点,在工程中得到了极为广泛的应用。但是传统的钻孔灌注桩固有的缺陷,如孔壁坍
学位
太阳能电池能将清洁无污染的太阳能转换为我们平时能够方便使用的电能。由于其储量非常丰富,具有很好的应用前景,太阳能光伏产业近年来得到蓬勃的发展。硅具有很高的能量转换
鄂尔多斯盆地油气资源丰富,属于我国第二大含油气盆地,研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部槐树区,长62油层亚组是本文主要的研究层位。本文以沉积学、测井地质学、石油地质