【摘要】：機(jī)器人路徑規(guī)劃是機(jī)器人技術(shù)中最重要的研究方向之一,隨著國內(nèi)外學(xué)者對路徑規(guī)劃方法的研究不斷增多,使得機(jī)器人的應(yīng)用范圍越來越寬,對人們的生活、社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)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(jī)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(diǎn)和終點(diǎn),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(dòng)機(jī)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(jìn)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(xué)習(xí)了基本遺傳算法(GA),并分析了其優(yōu)缺點(diǎn),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(jìn)行了新的設(shè)計(jì)。將改進(jìn)后的遺傳算法應(yīng)用到路徑規(guī)劃中來驗(yàn)證其有效性。3.學(xué)習(xí)人工魚群算法(AFSA)的理論知識(shí)、優(yōu)化步驟等,分析其優(yōu)缺點(diǎn)。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(shí)對覓食行為也進(jìn)行了改進(jìn)。將改進(jìn)后的人工魚群算法應(yīng)用到機(jī)器人路徑規(guī)劃中,改進(jìn)效果良好。4、通過對人工魚群算法和遺傳算法優(yōu)缺點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)行尋優(yōu)選擇,實(shí)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(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑的求解;最后通過仿真對三種算法進(jìn)行了對比,驗(yàn)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(jī)器人更具有高級(jí)性。1990 年，第一臺(tái)名叫 Helpmate 的機(jī)器人被設(shè)計(jì)出來，如圖 1-4 所示。這也標(biāo)志著機(jī)器人開始在醫(yī)療服務(wù)上進(jìn)行應(yīng)用。它的機(jī)身設(shè)計(jì)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(jī)器人能夠用于傳遞醫(yī)療用品。

圖 1-1AS-R 移動(dòng)機(jī)器人 圖 1-2 變電站尋維機(jī)器人圖 1-1 是 AS-R 移動(dòng)機(jī)器人，，其采用了雙輪驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)也采用了模塊化設(shè)計(jì)，這對功能擴(kuò)展非常有利。圖 1-2 為變電站尋維機(jī)器人，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析和學(xué)習(xí)能力，大大提高了巡視效率。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2657724