太陽能光伏板清潔機器人路徑規(guī)劃研究與應用.pdf

1、利用移動機器人對太陽能光伏板進行清潔的首先任務是解決路徑規(guī)劃的問題。本文研究了在西部地區(qū)大型太陽能光伏板發(fā)電站的環(huán)境背景下，移動平臺式清潔機器人基于改進蟻群算法進行全局路徑規(guī)劃的解決辦法。在過去環(huán)境模型中只顯示二維長度信息的基礎上，進行拓展改進——增加危險度這一概念，更加逼近現(xiàn)實的模擬智能路徑規(guī)劃問題；并且實現(xiàn)對太陽能光伏板發(fā)電站三維地圖信息的環(huán)境建模，最后進行全局三維路徑規(guī)劃問題的研究與應用。主要工作如下：
　?。?）針對建設在

2、西部地區(qū)大型太陽能發(fā)電站光伏板清潔難題，提出輪式移動機器人清潔的解決方案。以太陽能光伏發(fā)電站實況模擬搭建環(huán)境模型，對光伏板清潔機器人的全局路徑規(guī)劃問題進行了研究。將太陽能光伏板設置為環(huán)境地圖中的障礙物，提出了一種基于概率理論與蟻群算法相結(jié)合的改進柵格環(huán)境建模方法，通過在搜索路徑中選擇經(jīng)過概率加權的策略，進行全局路徑規(guī)劃的模擬仿真實驗。實驗結(jié)果證明，較傳統(tǒng)建模方法，改進后的建模方法具有一定的優(yōu)越性。
　　（2）為了克服蟻群算法中控制

3、參數(shù)難以確定、易陷入局部自由度、早熟等現(xiàn)象，采用云模型理論對蟻群算法進行改進，通過對云隸屬函數(shù)的參數(shù)控制，實現(xiàn)算法的自適應調(diào)整策略，最終減少算法的迭代速度。與基本蟻群算法的對比實驗結(jié)果證明，改進蟻群算法的光伏板清潔機器人路徑規(guī)劃方法提高了機器人路徑規(guī)劃效率，且能安全避開障礙物。
　　（3）針對清潔機器人在工作環(huán)境中，因為氣候變化和沙塵天氣影響，在規(guī)劃路徑中出現(xiàn)的動態(tài)障礙物等沖突問題，希望提高機器人路徑規(guī)劃中的越野性能和工作效率，提

4、出一種三維路徑規(guī)劃的方法。依據(jù)地勢海拔的高低不同，進行概率論分布來設置不同的通過優(yōu)先級，將地勢海拔的高低變化和最短最優(yōu)的路徑相互平衡，從而智能合成一條距離最短且路徑中高坡與低谷地形難度適中的路徑，利用MATLAB軟件設計了仿真實驗環(huán)境，驗證了該方法的有效性。
　　（4）根據(jù)文中的仿真實驗結(jié)果，結(jié)合實際中成熟且可高度自由定制的實驗平臺，進行了大量的模擬實驗，獲得了珍貴的實驗數(shù)據(jù)，并且對此進行研究，得出對比仿真模擬實驗和實際工作要求的