基于粒子群优化算法的移动机器人路径规划

来源 :辽宁科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wdhpll
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
随着科学技术的快速发展,移动机器人路径规划技术成为人工智能领域的重要研究内容,其技术发展的愈加成熟,能够满足人类各种各样的需求。移动机器人路径规划要求机器人以行驶路径最短、消耗时间最快、能源消耗最低等方式无碰撞的从起点移动到目标点。粒子群算法作为一种智能优化算法,它非常容易实现路径优化问题,但是粒子群算法在迭代后期容易丢失多样性,算法发生早熟,容易收敛到局部极值,当使用粒子群算法对机器人移动路径进行优化,实现效果往往不够理想。因此,本研究的主要内容和研究成果包括以下几个方面:(1)在标准粒子群优化算法(BPSO)的基础上进行了改进,提出了一种代价诱导粒子群优化算法(Induced Cost,IC)。该算法能够弥补BPSO算法种群多样性丢失,算法容易收敛到局部极值的缺陷,引用精英均值偏差观察粒子群的多样性分布情况,对种群进行初始化操作,随机分配粒子的位置,提高粒子的活跃性,使其在全局范围进行搜索;并对适应度值较差区域的粒子进行诱导,将处于局部极值区域的粒子迁移出去,使其在更广阔的范围进行搜索,加快搜索速度。仿真结果表明,ICPSO算法不仅可以加快收敛速率,还可以提高算法搜寻局部极值的效率。(2)将改进的粒子群优化算法应用到单机器人全局路径规划中,根据二次坐标转换思想规划移动机器人的路径,建立环境模型,并根据路径优化目标建立适应度函数,采用ICPSO算法优化路径。将改进的算法和其他经典的粒子群优化算法在不同环境下进行了仿真实验,仿真结果表明,算法在改进之后,收敛速度有所提高,并能够有效跳出局部极值。(3)将改进的粒子群优化算法与协同分配原则进行结合,提出了一种基于协同分配的粒子群优化算法,将该算法应用到多机器人局部路径规划中和存在动态障碍物的环境模型中。将多机器人路径规划要完成的任务分成若干个子任务,将子任务分配到机器人的各个节点。机器人在移动过程中要避免发生碰撞,根据路径优化标准构造适应度函数,通过计算适应度值来选出最优的结果。仿真结果表明,该算法可以保证机器人成功的躲避障碍物安全的移动,并且安全的运动到目标点,证明了该算法具有可行性和有效性。
其他文献
标志性建筑外观形象商标能够利用关联建筑的巨大影响力促使权利人在市场经营中获得商业优势。然而,在实践中标志性建筑外观形象商标正遭遇申请素材层出不穷、商标归属混乱、商标泛滥抢注的困境。其原因在于我国现行商标管理制度存在着以下问题:1.由商标申请中素材关联性要求缺失与使用目的要素缺失而导致的标志性建筑外观形象商标注册条件过低问题;2.存在标志性建筑设计者主张商标是著作权的延伸、建设者主张商标归属于建筑物
学位
吸附性水凝胶作为一种新型聚合物材料,即使在复杂的水体条件下仍具有出色的溶胀性能。水凝胶的吸附性能主要取决于其内部的交联结构以及活性基团,如-COOH、-NH2、-OH以及-CONH2等。水凝胶内部良好的交联结构可以使水凝胶充分溶胀且不会塌陷,从而将吸附位点暴露于溶液中。同时,水凝胶内部的孔隙可以促使吸附质在其内部进行渗透,增大内部的比表面积,从而促进吸附。因此,本文通过自制乙烯基杂化二氧化纳米微球
学位
聚氨酯(PU)膜是一种常见的膜材料,它具有高强力,高弹力,高防水等性能。由于PU无孔膜的透湿性能较差,作为服装面料,长时间穿着会使人感到闷热,这限制了其在服装、服饰中的应用。本论文通过改变PU膜的结构,构筑梯度多孔膜,改善其透湿性能,并将温敏性PAMAM聚合物嵌入PU梯度膜孔隙中制备具有温敏透湿性能的PU/PAMAM智能梯度复合膜,并采用傅里叶红外测试、扫描电镜、接触角仪、织物湿度渗透测试仪等对复
学位
自第二次世界大战以来,电磁波在军事领域发挥了越来越重要的作用,各个国家为了防止军用雷达的电磁波对军用武器的探索,采用在武器上涂覆吸波材料的方式来达到吸收侦察电波与衰减反射信号的目的。随着现代文明的进步与发展,许多新兴的电子产品以及常用的电器逐渐进入人们的视野与生活中。在享受微波带来的便捷时,人们的健康也在无形中受到微波的伤害。在21世纪的今天,电磁污染已成为继“水、大气、噪声、固体”后的又一大污染
学位
报纸
本论文主要研究贵州苗绣色彩、纹样以及贵州苗绣的工艺和技法在海派旗袍中的运用实践,探寻贵州苗绣和海派旗袍的融合点,寻求贵州苗绣和海派旗袍的碰撞所产生的火花,为民族文化和海派文化的发扬光大提供解决方案。本论文通过大量的文献综述确定研究内容、目标和路径,梳理了贵州苗绣的起源与发展,探寻贵州苗绣的内在本质:艺术性、工艺性和文化性。梳理了海派旗袍的演变由来、海派旗袍纹样的发展演变,归纳海派旗袍纹样的艺术特征
学位
永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)相比于旋转电机省去了中间传动装置,采用直接驱动的方式,具有定位精确、推力密度大和动态响应快等特点,从而在高端数控机床、光刻机、激光雕刻仪等高精密制造装备中获得了普遍的应用。对于PMLSM伺服控制系统来说,往往采取三环级联的控制方式,其中电流环与位置环作为两个极为重要的环节,其性能的好坏
学位
随着互联网与智能手机的普及,网络直播平台纷纷涌现,传播的双向性、用户的快速增长等因素助推了直播成为新的营销方式。即时的互动、内容的垂直化、使用者的规模等特点让直播营销成为当下最普遍的营销方式。使用直播进行品牌或产品营销正在逐渐成为服装企业经营者的共识。但由于直播内容和主播的质量不一,平台质量参差不齐,商家和主播存在信任危机等问题,服装网络直播商业转化率较低。因此,研究服装网络直播营销对消费者购买行
学位
随着城市轨道交通的快速发展,轨道交通线网规模及客流量迅猛增长,部分大城市轨道交通已成为城市公共交通的骨干。同时,随着经济社会的快速发展,城市举办各类大型活动日益频繁,客流在特定空间内的短时间快速集散会产生大客流滞积,易诱发拥堵踩踏等事故,给地铁车站运营安全带来严峻的挑战。大型活动期间地铁车站大客流准确的预测和预警,能够为制订和调整地铁车站大型活动期间的客流组织方案、大客流应急预案等提供科学依据,对
学位
<正>近年来,左权县以文化宣传和廉洁教育为载体,用好红色资源,打造廉洁文化特色,全力推动清廉左权建设。突出文旅特色、用好红色资源。以红色革命遗址为依托,推进晋冀鲁豫边区“三三制”民主政权建设陈列馆扩建工程、桐峪1941干部培训中心及博物馆建设工程,打造麻田镇八路军总部、桐峪镇上武村“晋东南鲁迅艺术学校”、
期刊