西華Ⅰ型足球機(jī)器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及機(jī)器人學(xué)的發(fā)展，智能機(jī)器人已成為計算機(jī)應(yīng)用和人工智能發(fā)展的一個主要方向。移動機(jī)器人的研究和開發(fā)近年來受到了人們的高度重視。機(jī)器人足球比賽是近幾年國際上開展起來的一種高科技對抗活動，由于它集高新技術(shù)、娛樂、比賽于一體，所以引起了社會的廣泛關(guān)注和極大興趣。而路徑規(guī)劃是移動機(jī)器人系統(tǒng)中的一個重要內(nèi)容，因為他的好壞直接影響到機(jī)器人完成任務(wù)的質(zhì)量。比賽中要求機(jī)器人在運(yùn)動過程中能根據(jù)周圍環(huán)境的變化而自主地采取相應(yīng)措施的能力也越

2、來越強(qiáng)。因而，路經(jīng)規(guī)劃作為機(jī)器人“智能”的因素就顯得尤為重要，成為機(jī)器人研究領(lǐng)路的一個熱點(diǎn)。 移動機(jī)器人的路徑規(guī)劃是一個很復(fù)雜的問題，不僅要尋求一條無碰撞的最短路徑，而且還要求該路徑盡可能平滑并滿足一定的安全性。本論文以Fira半自主型機(jī)器人足球系統(tǒng)為研究平臺，介紹了足球機(jī)器人系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)，其中重點(diǎn)討論了決策子系統(tǒng)設(shè)計，分析路徑規(guī)劃在整個系統(tǒng)中的重要性，并詳細(xì)論述了足球機(jī)器人系統(tǒng)環(huán)境模型和平臺避碰控制特點(diǎn)。在以上工作

3、的基礎(chǔ)上分析了目前各種路徑規(guī)劃方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，討論它們在足球機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用可行性。最后選擇遺傳算法來解決靜態(tài)和動態(tài)環(huán)境下移動機(jī)器人的路徑規(guī)劃問題。 本文主要針對當(dāng)前路徑規(guī)劃中存在的諸多問題，提出了一種基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人避開多隨機(jī)障礙物的路徑規(guī)劃方法。該方法首先提出障礙物環(huán)境的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型．并利用該模型建立機(jī)器人動態(tài)避碰路徑與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入輸出的關(guān)系，然后用遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，得到比較滿意的權(quán)值和閾值的輸