【摘要】：本文針對(duì)現(xiàn)有無人機(jī)路徑規(guī)劃算法中存在的收斂速度慢與路徑長(zhǎng)度長(zhǎng)等問題,應(yīng)用WDO算法對(duì)無人機(jī)三維路徑規(guī)劃進(jìn)行搜索,并對(duì)經(jīng)典PRM算法與經(jīng)典遺傳算法應(yīng)用于路徑規(guī)劃問題的方法進(jìn)行了不同角度的改進(jìn)。最后通過在matla2014環(huán)境中進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明,改進(jìn)算法在全局路徑規(guī)劃中能夠較為快速地找到一條長(zhǎng)度較經(jīng)典算法的路徑更短的路徑。全文的改進(jìn)工作主要包含以下幾部分內(nèi)容:(1)應(yīng)用WDO算法對(duì)無人機(jī)三維路徑規(guī)劃進(jìn)行搜索,將WDO算法與粒子群算法進(jìn)行對(duì)比;(2)在已知全局地圖中的障礙物位置的分布的情況下,對(duì)經(jīng)典PRM算法中隨機(jī)點(diǎn)的初始化分布的方式做出改進(jìn),改進(jìn)后的初始化的點(diǎn)具有更加精確的屬性,對(duì)最終最優(yōu)路徑的得出起到關(guān)鍵作用,最后對(duì)路徑搜索得到的最終路徑進(jìn)行了路徑平滑;(3)在柵格化后的地圖中,對(duì)經(jīng)典遺傳算法應(yīng)用于路徑規(guī)劃問題中初始路徑的產(chǎn)生方式進(jìn)行改進(jìn),使遺傳算法路徑規(guī)劃時(shí)的初始化路徑連接起點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的成功率更高;(4)在柵格化后的地圖中,對(duì)經(jīng)典遺傳算法應(yīng)用于路徑規(guī)劃問題中的路徑變異方式進(jìn)行改進(jìn),使變異產(chǎn)生可行的新路徑的種類多,產(chǎn)生新路徑的連接起點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的成功概率增大;(5)在柵格化后的地圖中,對(duì)經(jīng)典遺傳算法應(yīng)用于路徑規(guī)劃問題中插補(bǔ)算法進(jìn)行改進(jìn),使得遺傳算法應(yīng)用于柵格路徑規(guī)劃時(shí)的路徑插補(bǔ)成功率提高且插補(bǔ)路徑的距離較短;(6)對(duì)經(jīng)典遺傳算法應(yīng)用于路徑規(guī)劃問題中路徑的優(yōu)化做出改進(jìn),主要包含路徑去冗余,無效路徑點(diǎn)刪除等。
【圖文】：

掃地機(jī)器人是應(yīng)用路徑規(guī)劃算法的典型案例，如圖1.1 所示掃地機(jī)器人，其中的算法采用的就是遍歷型路徑規(guī)劃算法，如牛耕算法等。圖 1.1 某掃型地機(jī)器人我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年農(nóng)藥中毒的人數(shù)達(dá)到了 10 萬(wàn)多，致死率 20%。在農(nóng)用方面，，植物保護(hù)無人機(jī)代替了手工噴灑農(nóng)藥人員，使得務(wù)農(nóng)人員免于直接與農(nóng)藥近距離接觸，根據(jù)實(shí)際植保無人機(jī)的作業(yè)表現(xiàn)，人們還發(fā)現(xiàn)植保無人機(jī)大大減少了農(nóng)藥的總用量，提高了農(nóng)藥的使用效率。圖 1.2 為某植保無人機(jī)作業(yè)圖。圖 1.2 某植保無人機(jī)作業(yè)圖在我國(guó)，自然災(zāi)害一直是造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失的罪魁禍?zhǔn)�，�?jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年發(fā)生火災(zāi)10萬(wàn)起左右，傷亡人數(shù)達(dá)數(shù)千，火災(zāi)造成的直接損失達(dá)10多億元。

圖 1.1 某掃型地機(jī)器人作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年農(nóng)藥中毒的人數(shù)達(dá)到了 10 萬(wàn)多，致死率，植物保護(hù)無人機(jī)代替了手工噴灑農(nóng)藥人員，使得務(wù)農(nóng)人員免離接觸，根據(jù)實(shí)際植保無人機(jī)的作業(yè)表現(xiàn)，人們還發(fā)現(xiàn)植保無藥的總用量，提高了農(nóng)藥的使用效率。圖 1.2 為某植保無人機(jī)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP18;V279;V249

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590397