本文關(guān)鍵詞：基于模糊推理系統(tǒng)的多機(jī)器人圍捕策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著機(jī)器人學(xué)不斷發(fā)展,單機(jī)器人在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、感知能力、解決復(fù)雜任務(wù)能力等方面的瓶頸逐步體現(xiàn)。由于多機(jī)器人系統(tǒng)在多個(gè)方面具有顯著的優(yōu)勢(shì),因此受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。多機(jī)器人圍捕任務(wù)作為多機(jī)器人系統(tǒng)的典型任務(wù),體現(xiàn)了多機(jī)器人協(xié)作等多方面特性,常被用于評(píng)價(jià)多機(jī)器人系統(tǒng)的性能。多機(jī)器人圍捕任務(wù)是指在連續(xù)的環(huán)境中,多個(gè)圍捕機(jī)器人根據(jù)其搭載的傳感器,對(duì)單個(gè)圍捕者進(jìn)行搜索并協(xié)作圍捕的過(guò)程。本文針對(duì)多機(jī)器人圍捕問(wèn)題,建立兩層模糊推理系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)圍捕任務(wù),并研究了兩種基于模糊推理系統(tǒng)的多機(jī)器人圍捕策略。其中第一層推理系統(tǒng)用于策略決策,把圍捕任務(wù)劃分為搜索、接近、圍捕三個(gè)階段,并根據(jù)不同階段執(zhí)行不同策略。針對(duì)圍捕階段,本文研究了兩種策略,分別為基于模糊推理系統(tǒng)的角度控制圍捕策略與基于人工免疫獲取模糊規(guī)則庫(kù)的多機(jī)器人圍捕策略。第一種策略從對(duì)單個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的角度出發(fā),按照策略建立多條角度線,每個(gè)機(jī)器人根據(jù)同一套推理系統(tǒng)以優(yōu)先對(duì)角度線接近,再對(duì)逃跑者進(jìn)行接近的策略,實(shí)現(xiàn)圍捕者整體的收縮包圍,從而完成圍捕任務(wù)。在考慮到多機(jī)器人系統(tǒng)中各個(gè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)信息對(duì)于完成特定任務(wù)體現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性,從多機(jī)器人整體控制的角度,研究了基于人工免疫獲取模糊規(guī)則庫(kù)的多機(jī)器人圍捕策略。首先分析了用于描述圍捕狀態(tài)的相關(guān)環(huán)境因素,作為模糊推理系統(tǒng)的前件輸入。并后件輸出設(shè)計(jì)為圍捕者的整體運(yùn)動(dòng)行為。依照以上考慮設(shè)計(jì)的模糊推理系統(tǒng)包含大量的輸入輸出因素,導(dǎo)致模糊規(guī)則庫(kù)的規(guī)則量較大,難以直接通過(guò)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行制定。因此采用人工免疫算法獲取模糊規(guī)則庫(kù)�；谌斯っ庖攉@取模糊規(guī)則庫(kù),通過(guò)對(duì)模糊規(guī)則庫(kù)進(jìn)行編碼形成個(gè)體,由大量個(gè)體構(gòu)成種群,再通過(guò)相應(yīng)的親和度函數(shù)評(píng)價(jià)規(guī)則庫(kù)對(duì)圍捕問(wèn)題的解決能力。再經(jīng)過(guò)一系列的免疫操作,得到最優(yōu)的模糊規(guī)則庫(kù)。最后將該規(guī)則庫(kù)應(yīng)用到實(shí)際的多機(jī)器人圍捕任務(wù)中,實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人圍捕。本文根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況建立仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境,并且保證所有機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)符合輪式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。將上述兩種算法在不同環(huán)境中進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)與分析,研究結(jié)果證明以上策略能夠有效的完成多機(jī)器人圍捕任務(wù),實(shí)現(xiàn)最終圍捕。
【關(guān)鍵詞】：多機(jī)器人圍捕 模糊推理系統(tǒng) 人工免疫算法
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 多機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)展概述10-12
• 1.2.2 多機(jī)器人圍捕問(wèn)題研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 多機(jī)器人圍捕問(wèn)題存在的難題13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 模糊推理系統(tǒng)與人工免疫算法16-23
• 2.1 模糊推理系統(tǒng)16-18
• 2.2 人工免疫系統(tǒng)18-22
• 2.2.1 免疫系統(tǒng)的主要功能與特性18-19
• 2.2.2 人工免疫算法的重要概念19-21
• 2.2.3 人工免疫算法的一般實(shí)現(xiàn)步驟21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 基于模糊推理系統(tǒng)的多機(jī)器人角度控制圍捕策略23-40
• 3.1 多機(jī)器人圍捕任務(wù)描述23-26
• 3.2 輪式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型26-27
• 3.3 基于模糊推理系統(tǒng)的多機(jī)器人圍捕策略27-33
• 3.3.1 決策層模糊推理系統(tǒng)28-29
• 3.3.2 搜索策略29
• 3.3.3 接近策略29-30
• 3.3.4 基于角度控制的多機(jī)器人圍捕策略30-33
• 3.4 逃跑者策略33-34
• 3.5 圍捕成功條件34
• 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析34-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 基于人工免疫算法獲取模糊規(guī)則庫(kù)的多機(jī)器人圍捕策略40-51
• 4.1 基于模糊推理系統(tǒng)的多機(jī)器人圍捕任務(wù)描述40-43
• 4.2 基于人工免疫算法的模糊規(guī)則庫(kù)獲取43-45
• 4.2.1 模糊規(guī)則編碼與初始化43
• 4.2.2 人工免疫運(yùn)算43-44
• 4.2.3 親和度計(jì)算44-45
• 4.3 人工免疫算法獲得模糊規(guī)則庫(kù)實(shí)現(xiàn)步驟45
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析45-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第5章 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 在學(xué)研究成果55-56
• 致謝56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 譚永麗;方彥軍;;基于人工免疫系統(tǒng)的多機(jī)器人追捕問(wèn)題[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2014年01期

2 陳陽(yáng)舟;黃旭;代桂平;;基于新的狀態(tài)劃分的多機(jī)器人圍捕策略[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年08期

3 行小帥,潘進(jìn),焦李成;基于免疫規(guī)劃的K-means聚類算法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2003年05期

4 王磊,潘進(jìn),焦李成;免疫規(guī)劃[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2000年08期

5 王磊,潘進(jìn),焦李成;免疫算法[J];電子學(xué)報(bào);2000年07期

  本文關(guān)鍵詞：基于模糊推理系統(tǒng)的多機(jī)器人圍捕策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：372965