隨著全球人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,足球機(jī)器人技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。足球機(jī)器人技術(shù)融合了人工智能、微控制器技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、路徑規(guī)劃等一系列技術(shù),其中以路徑規(guī)劃最為關(guān)鍵。在機(jī)器人足球比賽中,路徑規(guī)劃的目的就是能夠快速、無(wú)誤、且無(wú)碰撞的從起點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn),找到一條最適路徑,是足球機(jī)器人對(duì)抗賽中實(shí)力與人工智能的體現(xiàn)。只有具備這樣的控制算法,才能提高機(jī)器人團(tuán)隊(duì)協(xié)作性、機(jī)動(dòng)性、對(duì)抗性,才能取得較好的成績(jī)。因此,路徑規(guī)劃的算法研究是提高足球機(jī)器人智能化與對(duì)抗性的核心任務(wù)。本文首先給出了足球機(jī)器人的系統(tǒng)框圖,分析了機(jī)器人系統(tǒng)的各個(gè)組成部分,設(shè)計(jì)了以ARM為核心的足球機(jī)器人的硬件電路,搭建了以ARM為平臺(tái)的Linux軟件驅(qū)動(dòng)環(huán)境,組建了基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。著重分析了足球機(jī)器人對(duì)抗賽中的路徑規(guī)劃問(wèn)題,分析了當(dāng)前領(lǐng)域中經(jīng)常使用的研究理論與方法,及其特點(diǎn),詳細(xì)分析了遺傳算的操作方法,初始群體的產(chǎn)生、適應(yīng)度值計(jì)算、選擇算法、以及終止條件設(shè)計(jì)等,針對(duì)足球機(jī)器人的對(duì)抗環(huán)境要求,對(duì)于不同賽場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜度,對(duì)路徑規(guī)劃控制算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。首先分析當(dāng)前環(huán)境復(fù)雜度,簡(jiǎn)單的環(huán)境采用一般的模糊邏輯控制,復(fù)雜的環(huán)境采用遺傳算法,并且對(duì)算法關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了MATLAB仿真。最后,對(duì)比遺傳算法和模糊控制算法運(yùn)算時(shí)間,數(shù)據(jù)分析可以知道,此實(shí)驗(yàn)方法在一定程度上提高了機(jī)器人對(duì)抗的實(shí)時(shí)性。
【學(xué)位單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類(lèi)】：TP242
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 足球機(jī)器人研究背景
    1.2 足球機(jī)器人研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 路徑規(guī)劃問(wèn)題研究概述
    1.5 本文的主要工作和章節(jié)安排
2 足球機(jī)器人系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
    2.1 足球機(jī)器人系統(tǒng)組成
        2.1.1 視覺(jué)子系統(tǒng)
        2.1.2 控制策略子系統(tǒng)
        2.1.3 無(wú)線通信子系統(tǒng)
        2.1.4 機(jī)器人
    2.2 足球機(jī)器人硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.1 足球機(jī)器人主控制器硬件電路設(shè)計(jì)
        2.2.2 雙足機(jī)器人設(shè)計(jì)
    2.3 足球機(jī)器人軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 基于ARM的主控系統(tǒng)環(huán)境的搭建
        2.3.2 機(jī)器人舵機(jī)的控制
    2.4 無(wú)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.4.1 無(wú)線通信系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
        2.4.2 無(wú)線通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 常用路徑規(guī)劃問(wèn)題算法的研究
    3.1 路徑規(guī)劃常規(guī)方法的研究
        3.1.1 人工勢(shì)場(chǎng)法
        3.1.2 柵格法
        3.1.3 可視圖法
    3.2 路徑規(guī)劃智能方法的研究
        3.2.1 基于模糊邏輯法的足球機(jī)器人路徑規(guī)劃
        3.2.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的足球機(jī)器人路徑規(guī)劃
        3.2.3 基于蟻群算法的足球機(jī)器人路徑規(guī)劃
    3.3 本章小結(jié)
4 遺傳算法及其改進(jìn)的路徑規(guī)劃問(wèn)題研究
    4.1 遺傳算法概述
    4.2 遺傳算法的基本理論
        4.2.1 遺傳算法的基本定理
        4.2.2 參數(shù)編碼
        4.2.3 初始群體的產(chǎn)生
        4.2.4 適應(yīng)度函數(shù)
        4.2.5 遺傳算子
        4.2.6 控制參數(shù)及其初始化
        4.2.7 終止條件
    4.3 遺傳算法應(yīng)用于路徑規(guī)劃的評(píng)價(jià)
    4.4 運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行路徑規(guī)劃
    4.5 利用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行路徑規(guī)劃
        4.5.1 遺傳算法路徑規(guī)劃的改進(jìn)
        4.5.2 算法的MATLAB仿真與結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2855724