基于動態(tài)人工勢場的路徑規(guī)劃研究與應用.pdf

1、路徑規(guī)劃問題是近年來機器人技術領域研究的熱點問題之一，也是機器人學在研究人工智能方面的一個重要分支。本論文以機器人對抗比賽(主要包括微軟輪式微型機器人仿真比賽平臺和全局視覺機器人水球比賽平臺)為研究對象，針對機器人對抗比賽體系中路徑規(guī)劃問題特有的復雜度高、實時性強、反映要求迅速和多智能體等特點，提出一種基于動態(tài)人工勢場算法思想的路徑規(guī)劃方法。主要解決了傳統(tǒng)人工勢場法用于路徑規(guī)劃時存在的無法到達目的地問題和局部最小陷阱問題，并將該路徑規(guī)劃

2、方法最終寫入實際比賽決策中，取得了較好的效果。本文的主要工作有：
　　 第一，對機器人系統(tǒng)研究背景、移動機器人路徑規(guī)劃的研究現(xiàn)狀、課題研究背景及現(xiàn)實意義進行綜述性介紹，對微軟輪式微型足球機器人仿真(MSRS)比賽平臺和全局視覺機器人水球比賽平臺，以及在實驗過程中用的一些主要規(guī)則。
　　 第二，分析了經典人工勢場模型法以及其用于路徑規(guī)劃存在的主要問題，針對這些問題提出了相應的解決措施，包括：針對機器人無法到達目標點問題改進

3、了勢場模型中的斥力構成以及采用虛擬水流法解決局部最小陷阱問題，并根據提出的解決思路，在MATLAB中做了仿真對比實驗。最后將改進的人工勢場法——動態(tài)人工勢場法應用于路徑規(guī)劃中。
　　 第三，詳細介紹了MSRS仿真比賽策略構成，將基于動態(tài)人工勢場法的路徑規(guī)劃方法應用在MSRS比賽決策中，并與基于遺傳算法、蟻群算法以及一般幾何算法的路徑規(guī)劃方法作比較，分析實戰(zhàn)比賽數(shù)據；將基于動態(tài)人工勢場法的路徑規(guī)劃方法在機器人水球比賽平臺中檢驗，并