發(fā)布時間：2020-05-10 18:37

【摘要】：機器人路徑規(guī)劃是機器人技術(shù)中最重要的研究方向之一,隨著國內(nèi)外學者對路徑規(guī)劃方法的研究不斷增多,使得機器人的應用范圍越來越寬,對人們的生活、社會的發(fā)展以及科學技術(shù)的創(chuàng)新都有很大的影響。路徑規(guī)劃,即為在給定的工作環(huán)境中,機器人能根據(jù)任務(wù)要求尋找到一條路徑,且這條路徑能連接起點和終點,還能繞開所有障礙物的過程。本文的主要研究內(nèi)容如下所示:1.對移動機器人路徑規(guī)劃的意義、發(fā)展趨勢、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等進行了了解,并研究分析了傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃方法和智能的路徑規(guī)劃方法。2.學習了基本遺傳算法(GA),并分析了其優(yōu)缺點,針對由于初始種群質(zhì)量的影響使得遺傳算法尋優(yōu)精度低和收斂速度慢的問題,提出間斷無障礙的方法來生成初始種群,并對遺傳操作進行了新的設(shè)計。將改進后的遺傳算法應用到路徑規(guī)劃中來驗證其有效性。3.學習人工魚群算法(AFSA)的理論知識、優(yōu)化步驟等,分析其優(yōu)缺點。針對由于行為選擇而使得人工魚群算法容易陷入局部最優(yōu)的情況,提出了新的行為選擇策略,同時對覓食行為也進行了改進。將改進后的人工魚群算法應用到機器人路徑規(guī)劃中,改進效果良好。4、通過對人工魚群算法和遺傳算法優(yōu)缺點的分析,提出了將人工魚群算法和遺傳算法相結(jié)合的路徑規(guī)劃方法。其主要思路是在柵格環(huán)境中通過人工魚的聚群、追尾及覓食行為對節(jié)點進行尋優(yōu)選擇,實現(xiàn)路徑的搜索,搜索到的路徑看成是遺傳算法的初始種群,再通過遺傳算法來實現(xiàn)最優(yōu)路徑的求解;最后通過仿真對三種算法進行了對比,驗證了人工魚群遺傳算法的可行性和優(yōu)越性。
【圖文】：

由于一些科研技術(shù)的發(fā)展使得研究出來的機器人更具有高級性。1990 年，第一臺名叫 Helpmate 的機器人被設(shè)計出來，如圖 1-4 所示。這也標志著機器人開始在醫(yī)療服務(wù)上進行應用。它的機身設(shè)計使用了大量的傳感器原件并且使用了大量的控制器，使這款機器人能夠用于傳遞醫(yī)療用品。

圖 1-1AS-R 移動機器人 圖 1-2 變電站尋維機器人圖 1-1 是 AS-R 移動機器人，，其采用了雙輪驅(qū)動的驅(qū)動方式，同時也采用了模塊化設(shè)計，這對功能擴展非常有利。圖 1-2 為變電站尋維機器人，具有很強的數(shù)據(jù)分析和學習能力，大大提高了巡視效率。
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：2657724