機器人協(xié)進化理論研究及其仿真平臺開發(fā).pdf

1、國內的進化機器人研究還處于起步階段，而近十年來，歐洲和日本的進化機器人研究機構最為活躍。作為多機器人領域備受關注的研究熱點，協(xié)進化機器人在未來的多機器人系統(tǒng)中將會是主流。而隨著智能控制理論、微電子技術、計算機技術和機械設計與制造技術的飛速發(fā)展，機器人在未來將會變得非常普及。機器人成為人們事業(yè)生活的好幫手將不再是一個遙遠的夢。所以開展該課題的研究具有重要意義，不僅可以跟上國際步伐，同時也可以為國內的進化機器人研究提供資料。 先進算

2、法對于進化機器人的控制策略有著舉足輕重的作用。本文將基于復數(shù)編碼的遺傳算法和蟻群算法首次引入到競爭性協(xié)進化的理論研究中，提出了兩種競爭性協(xié)進化的新策略。在仿真實驗中，采用兩個基于神經(jīng)網(wǎng)絡結構控制的移動機器人，并將它們投入到一個陌生的環(huán)境中。其中，一個機器人扮演獵手，另一個扮演獵物，獵手對獵物進行捕捉。實驗最終結果是得到每一代的最好獵手機器人和最好獵物機器人以及他們的適應度曲線。在這個競爭性協(xié)進化系統(tǒng)中，基于復數(shù)編碼的遺傳算法和蟻群算法主

3、要用于對機器人控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡進行進化。計算機仿真結果證實，與基本遺傳算法相比，基于復數(shù)編碼的遺傳算法具有更強的進化能力，而蟻群算法則優(yōu)于基于復數(shù)編碼的遺傳算法。 本文用一個章節(jié)詳細介紹了協(xié)進化機器人仿真平臺的設計，其中涉及到軟件工程的許多知識，包括統(tǒng)一建模語言UML和面向對象設計(OOD)。 通過協(xié)進化策略的研究以及軟件的編寫、調試以及仿真實驗，結果表明，本文所提出的協(xié)進化多機器人系統(tǒng)能夠有效地提高機器人的智能性、魯