基于免疫算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、在制造業(yè)和非制造業(yè)中，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。路徑規(guī)劃作為移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)它的研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用意義。 免疫算法是在克服遺傳算法不足的基礎(chǔ)上提出的一種具更強(qiáng)魯棒性和更快收斂速度的搜索算法，并可以較好地解決遺傳算法中出現(xiàn)的退化現(xiàn)象，所以在解決復(fù)雜的最優(yōu)化問題時(shí)具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，免疫算法已初步應(yīng)用到優(yōu)化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全、故障診斷、模式識(shí)別、圖象識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和自動(dòng)控制等領(lǐng)域，但把免疫算法應(yīng)

2、用到移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究還比較少見。本文將致力基于免疫算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究。 本文首先總結(jié)了移動(dòng)機(jī)器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及主要研究方向；詳細(xì)介紹了免疫算法的概念、基本原理及基本思想，并從理論上證明了免疫算法是收斂的，為使用免疫算法提供了保障；繼而從傳統(tǒng)與智能的角度討論了移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法研究。 其次，考慮到移動(dòng)機(jī)器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境下路徑規(guī)劃問題的復(fù)雜性，把路徑規(guī)劃分成兩部分，即基于避障的全局路徑規(guī)劃和基于

3、避碰的局部路徑規(guī)劃。對(duì)于在靜態(tài)障礙物環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃，通過提出一種新的多因素適應(yīng)度函數(shù)，使對(duì)個(gè)體的評(píng)估更符合移動(dòng)機(jī)器人所需要的最優(yōu)路徑，仿真結(jié)果表明該方法可行，而且有效，可以提高收斂速度，并與遺傳算法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)使用該免疫算法解決了遺傳算法后期的波動(dòng)現(xiàn)象。 接著，針對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)態(tài)局部路徑規(guī)劃問題，提出一種新的時(shí)間柵格法，并用它建立移動(dòng)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)環(huán)境信息，減少了只用免疫算法在動(dòng)態(tài)環(huán)境下規(guī)劃移動(dòng)機(jī)器人