基于遗传和蚁群算法的机器人路径规划研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 19次 | 上传用户:ohmygod100
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
移动机器人的研究开始上个世纪60年代末期,是人工智能、机器人学、仿生学、控制理论和电子技术等多种技术学科交叉的产物。随着科技的发展和社会的进步,机器人已经走出实验室,在深海勘测、汽车制造、医学科研、能源开采、军事现代化等领域中都占有着其不可取代的位置。机器人的应用越来越广,越来越深入,各应用领域对机器人的要求也越来越高,因而移动机器人的研究逐渐成为趋势,成为高新技术应用领域的热点。目前,对于移动机器人相关技术的研究,虽然已取得了大量的成果和突破性的进展,但是在很多关键理论和实际问题上,还有待解决和完善。因此,进行移动机器人相关技术的研究,实现移动机器人的全智能化具有非常重要的现实意义。本文以移动机器人建模与仿真和路径规划为研究任务,主要研究移动机器人路径规划的智能算法及应用。首先,介绍了机器人发展简史、分类、定义和移动机器人技术,对国内外机器人路径规划的研究现状、研究方法、及关键技术等进行了系统的归纳和总结,分析了其各自优点和不足之处,为本论文的研究工作奠定了重要的基础。然后,介绍了几种传统的移动机器人建模和路径规划的方法,重点介绍了智能算法在机器人路径规划中的应用。其次,研究遗传算法和蚁群算法在机器人路径规划方面的应用。一方面,本文介绍了遗传算法的基本原理,针对路径规划问题的特点,对算法的各个环节进行了细致的分析,包括地图环境的建立,染色体的表示和编码、适应度函数的设计,遗传操作算子的设计,算法参数的分析和选取。提出了将Floyd算法和遗传算法相结合的综合解决方法。通过将Floyd算法得到的初始结果进行优化,得到近似最优路径。通过算例仿真得知,经过智能算法的优化优于单一算法,具有很强的鲁棒性、寻优速度快、收敛性强等特点。另一方面,本文分析了蚁群算法的原理、模型,以及参数的设置,利用栅格法建立环境地图,对机器人路径规划进行分析,并通过动静态环境规划仿真实验,得到比较好的效果。
其他文献
放射治疗已经成为治疗恶性肿瘤的重要手段。放射治疗计划系统(TPS: Treatment Planning System)用于放射治疗的术前规划,对放射治疗的精度和效果有重要影响,是放射治疗的核心
万维网服务作为一种蓬勃兴起的分布式计算技术,建立在一系列开放标准技术基础之上,例如SOAP、UDDI和WSDL等,其具有完全的松散耦合、平台无关性、开放性和语言无关性等特点,这些特
随着软件外包产业的快速发展,软件在人们的生活中起着越来越重要的作用。软件质量是软件的生命,因此,提高软件质量是软件外包行业面临的首要问题。本文从软件外包的质量要求
乘用车的普及给人们的出行带来了极大的便利,人们的工作和生活方式也因此发生了翻天覆地的变化,但同时也给道路交通带来了巨大的安全隐患,交通事故的频繁发生给许许多多的家
目前软件产业已成为推动一个国家国民经济增长的中坚力量,也是维护国家独立自主的强有力保障。如何提高软件的生产效率,延长软件的生命周期,增强软件可维护性和可扩展性,已经
近年来,电力电子嵌入式系统发展迅速,产生了很多芯片开发商,日本NEC公司的V850系列处理器在电力电子、汽车电子、工业控制等领域都有着广泛的应用,而随着嵌入式芯片的不断成
随着多媒体技术和网络通信技术的不断发展,多媒体通信业务逐渐在应用中占据主导地位。SIP凭借其简单、灵活、开放、扩展性好等特点,已成为业界研究的热点。本文分析了视频会
21世纪是信息和科技的世纪。信息技术的进步在促进时代发展的同时,也给残疾人带来了前所未有的机遇和极大的挑战。数字图书馆是残疾人获取信息的一种重要的途径和手段。结构
无线传感器网络是由大量低成本的传感器节点组成的无线自组织网络,能够随时随地搜集物理数据,实现人与物理世界的自然交流。无线传感器网络采用在一定区域内布置大量具有感知和
进入新世纪,在宽带无线接入领域,无线网络技术的发展日新月异,一种新的无线网络技术——无线Mesh网(WMN,Wireless Mesh Networks)逐渐发展起来,显示出其巨大的发展潜力,引起