本文關鍵詞：基于粒子群免疫算法的足球機器人路徑規(guī)劃，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西華大學》 2013年

基于粒子群免疫算法的足球機器人路徑規(guī)劃

王宏亮  

【摘要】：足球機器人是一個集控制理論、通訊技術、圖像信息處理、計算機應用、人工智能等各門學科于一體的多智能體，分布式人工智能研究平臺。它的出現促進材料工程、電氣工程，生命科學等各學科的發(fā)展，為智能機器人提出一個新的具有標志性和挑戰(zhàn)性的課題。路徑規(guī)劃是足球機器人決策子系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它的優(yōu)劣直接影響比賽的結果。本課題主要研究足球機器人在比賽過程中的全局實時路徑規(guī)劃，使其在持球后能夠迅速找到一條從持球地點到球門的最短無碰撞路徑。主要工作包括： 1.對足球機器人系統(tǒng)體系結構以及機器人小車的數學模型作了簡要介紹，并且給出了以路徑最短以及無碰撞為評價標準的路徑規(guī)劃設計方案以及相對應的路徑規(guī)劃算法的總體設計思路。 2.介紹了標準粒子群算法基本原理和算法流程，以及人工免疫算法的生物學基礎，并且詳細介紹了幾種當前流行的改進粒子群算法的改進思想，具體的操作步驟，以及對幾種典型的人工免疫算法的設計思路進行了介紹。此外還對粒子群算法和免疫算法的應用領域做了概括說明。 3.對標準粒子群算法和免疫算法的一般步驟和運算機理進行研究，再此基礎上提出了粒子群免疫算法，對其運算步驟給出了詳細的解釋，通過仿真實驗，得到其相比于標準的粒子群算法具有更高的收斂精度以及較免疫算法收斂更快的優(yōu)勢。 4.研究了足球機器人比賽環(huán)境的建模方法，分別采用標準粒子群算法和免疫算法以及本論文提出的結合粒子群和免疫算法優(yōu)點的粒子群免疫算法對足球機器人的全局路徑進行了規(guī)劃，并詳細描述了粒子群免疫算法在路徑規(guī)劃中的具體實現步驟，對三者得出的仿真結果進行了比較和分析，說明了粒子群免疫算法的有效性。 5.介紹了基于MATLAB GUI的設計方法，開發(fā)了基于粒子群免疫算法的足球機器人路徑規(guī)劃仿真分析系統(tǒng)，并詳細介紹了設計方案和設計流程，并對部分程序給出注釋，，開發(fā)的這款基于粒子群免疫算法的足球機器人路徑規(guī)劃仿真分析系統(tǒng)可以為各種移動機器人進行離線路徑規(guī)劃分析以及為粒子群免疫算法的應用提供了一個方便簡潔的可視化分析軟件。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP242;TP18
【目錄】：

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本文編號：145511