智能計(jì)算在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf

1、本文針對(duì)智能計(jì)算在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題中的應(yīng)用進(jìn)行探討。分析和總結(jié)了該領(lǐng)域現(xiàn)有算法之間的區(qū)別以及它們各自的不足，并根據(jù)這些不足提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些改進(jìn)型算法的有效性和相對(duì)與原算法的性能提高。根據(jù)這些內(nèi)容出現(xiàn)的先后順序，本文工作摘要如下： 1．移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃與智能計(jì)算綜述 論述移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有的路徑規(guī)劃算法作出分類。介紹智能計(jì)算在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中應(yīng)用。以

2、標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法和蟻群算法分別作為進(jìn)化計(jì)算和群集智能的代表，描述了它們的基本原理與框架。并以偽代碼的形式給出了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法和求解TSP問(wèn)題的蟻群算法的算法流程。 2．遺傳算法在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用與改進(jìn) 介紹遺傳算法應(yīng)用于機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題的研究現(xiàn)狀，分析現(xiàn)有算法存在的不足，并針對(duì)這些不足之處提出改進(jìn)型遺傳算法。根據(jù)環(huán)境模型的不同，分為連續(xù)空間下的改進(jìn)型遺傳算法和柵格模型下的改進(jìn)型遺傳算法。在連續(xù)空間下的改進(jìn)型算法中，

3、通過(guò)矢量染色體編碼實(shí)現(xiàn)了算法搜索空間和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間的同一，進(jìn)而使得地圖建模過(guò)程可以省略。同時(shí)，以矢量染色體編碼作為基礎(chǔ)，對(duì)遺傳算子的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提出了考慮交叉點(diǎn)位置優(yōu)化的多點(diǎn)交叉算子、將障礙物分布信息作為約束條件的變異算子、以及考慮操作位置優(yōu)化的插入算子和刪除算子。在柵格模型中，本文引入了離散化的矢量染色體編碼方案，使得柵格模型下的染色體表示和連續(xù)空間下的染色體表示具有了統(tǒng)一性，從而連續(xù)空間下的改進(jìn)型遺傳算子可以繼續(xù)使用于柵格模型下

4、。通過(guò)這些改進(jìn)型遺傳算子的使用，算法的進(jìn)化效率顯著提高。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果證明了改進(jìn)型算法的性能優(yōu)勢(shì)。 3．蟻群算法在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用與改進(jìn) 介紹蟻群算法應(yīng)用于機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題的研究現(xiàn)狀，分析存在的不足之處，并針對(duì)采用旋轉(zhuǎn)柵格模型的蟻群算法提出改進(jìn)。通過(guò)引入反向運(yùn)動(dòng)機(jī)制、雙向信息素記錄、信息素節(jié)點(diǎn)分布方式、節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)記錄、能見度信息分段化處理、附加信息素機(jī)制等措施，成功的擴(kuò)展了以該模型為基礎(chǔ)的蟻群算法在路徑規(guī)劃問(wèn)題