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对于智能机器人来说,可移动是一个重要的特性。随着相关技术,如电气机械技术、计算机技术、电子技术的飞速进步,移动机器人发展的硬件条件瓶颈基本被突破,包括驱动系统、计算能力以及传感器的设计都不再是制约条件。同时软件控制成为了突出的障碍,运动控制作为其中一种软件控制,也制约着移动机器人的发展。在不同的环境中设计适合不同需求的运动控制还是个很有挑战的工作。本文主要解决的问题是设计一种在RoboCup四足机器人足球比赛环境中的快速前进步态,以保证在足球比赛中处于优势。
对于具有计算能力、传感设备包括摄像头等的智能机器人来说,可以利用其可自主判断执行的步态是否适宜环境及任务的需求,通过优化算法来对步态进行自主优化,从而提高步态规划的效率,得到全局最优步态。基于这一想法,我们提出一种基于粒子群优化算法的智能机器人自主步态优化方法,用于优化四足机器人快速前进步态。
本文将步态规划问题构造为多维空间搜索问题,利用粒子群优化算法进行全局优化,同时为了弥补基本粒子群算法的后期局部寻优能力差的问题,引入模拟退火机制。步态的适应性通过利用机器人的视觉定位来获取。整个算法编程后由机器人自主执行,完全不需要人的干涉,极大地提高了步态规划的效率。实验表明该方法简单有效,在较短的时间内就可以获得满意的结果。