混沌蟻群算法在多機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃中的應(yīng)用研究.pdf

1、多機(jī)器人系統(tǒng)中,任務(wù)規(guī)劃對(duì)改善移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航性能,減少機(jī)器人在移動(dòng)過程中出現(xiàn)的不確定性有著至關(guān)重要的作用。在諸如星球探測(cè),智能交通,電子裝配等應(yīng)用領(lǐng)域,機(jī)器人是一種高度受限的資源,其導(dǎo)航性能直接影響各應(yīng)用系統(tǒng)的效率。
　　 蟻群算法是依據(jù)螞蟻群在搜索食物源的過程中所體現(xiàn)出來的尋優(yōu)能力而提出來的一種新型的啟發(fā)式、分布式協(xié)作尋優(yōu)仿生算法。其特點(diǎn)是算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有較強(qiáng)的魯棒性和發(fā)現(xiàn)較好解的能力。蟻群算法已廣泛應(yīng)用于旅行商問題等領(lǐng)域

2、。
　　 本論文針對(duì)多機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃問題,研究了同時(shí)防止早熟和提高算法收斂速度的若干算法,從理論或應(yīng)用的角度分析了所述方法的有效性,主要?jiǎng)?chuàng)新包括:
　　 1.在混沌蟻群算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),采用的改進(jìn)策略有:回程優(yōu)化策略、精英策略和去交叉策略。在改進(jìn)的混沌蟻群算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)多機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃問題提出了正交混沌蟻群算法。該算法是基于傳統(tǒng)的解決多旅行商問題的思路,采用集中分配,分布式規(guī)劃方法,該算法分為兩個(gè)步驟:正交聚類

3、和混沌蟻群求解單機(jī)器人路徑規(guī)劃。該算法的特點(diǎn)在于正交聚類法的低時(shí)間復(fù)雜度。正交聚類法是解決任務(wù)分配問題的一種有效方法,它利用正交表進(jìn)行分配,對(duì)任務(wù)分配方案作最優(yōu)設(shè)計(jì)。正交聚類法和混沌技術(shù)的引入,經(jīng)過較少的迭代次數(shù)就可以找到較優(yōu)解,對(duì)于求解中大規(guī)模任務(wù)規(guī)劃問題是十分有利的。
　　 2.針對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境中單機(jī)器人路徑規(guī)劃目標(biāo)任務(wù)點(diǎn)可能動(dòng)態(tài)添加或刪除的特點(diǎn),利用彈性網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性提出了彈性適應(yīng)混沌蟻群算法。針對(duì)動(dòng)態(tài)多機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃問題的