基于遺傳和蟻群算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人的研究開(kāi)始上個(gè)世紀(jì)60年代末期，是人工智能、機(jī)器人學(xué)、仿生學(xué)、控制理論和電子技術(shù)等多種技術(shù)學(xué)科交叉的產(chǎn)物。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)器人已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，在深?？睖y(cè)、汽車(chē)制造、醫(yī)學(xué)科研、能源開(kāi)采、軍事現(xiàn)代化等領(lǐng)域中都占有著其不可取代的位置。機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣，越來(lái)越深入，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的要求也越來(lái)越高，因而移動(dòng)機(jī)器人的研究逐漸成為趨勢(shì)，成為高新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 目前，對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究，雖然已取得

2、了大量的成果和突破性的進(jìn)展，但是在很多關(guān)鍵理論和實(shí)際問(wèn)題上，還有待解決和完善。因此，進(jìn)行移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的全智能化具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以移動(dòng)機(jī)器人建模與仿真和路徑規(guī)劃為研究任務(wù)，主要研究移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的智能算法及應(yīng)用。首先，介紹了機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史、分類(lèi)、定義和移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)，對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究現(xiàn)狀、研究方法、及關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，分析了其各自?xún)?yōu)點(diǎn)和不足之處，為本論文的研

3、究工作奠定了重要的基礎(chǔ)。然后，介紹了幾種傳統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人建模和路徑規(guī)劃的方法，重點(diǎn)介紹了智能算法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用。其次，研究遺傳算法和蟻群算法在機(jī)器人路徑規(guī)劃方面的應(yīng)用。一方面，本文介紹了遺傳算法的基本原理，針對(duì)路徑規(guī)劃問(wèn)題的特點(diǎn)，對(duì)算法的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了細(xì)致的分析，包括地圖環(huán)境的建立，染色體的表示和編碼、適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)，遺傳操作算子的設(shè)計(jì)，算法參數(shù)的分析和選取。提出了將Floyd算法和遺傳算法相結(jié)合的綜合解決方法。通過(guò)將Flo