西華Ⅰ型足球機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著科學技術的進步以及機器人學的發(fā)展，智能機器人已成為計算機應用和人工智能發(fā)展的一個主要方向。移動機器人的研究和開發(fā)近年來受到了人們的高度重視。機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、娛樂、比賽于一體，所以引起了社會的廣泛關注和極大興趣。而路徑規(guī)劃是移動機器人系統(tǒng)中的一個重要內(nèi)容，因為他的好壞直接影響到機器人完成任務的質(zhì)量。比賽中要求機器人在運動過程中能根據(jù)周圍環(huán)境的變化而自主地采取相應措施的能力也越

2、來越強。因而，路經(jīng)規(guī)劃作為機器人“智能”的因素就顯得尤為重要，成為機器人研究領路的一個熱點。 移動機器人的路徑規(guī)劃是一個很復雜的問題，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半自主型機器人足球系統(tǒng)為研究平臺，介紹了足球機器人系統(tǒng)的體系結構及相關技術，其中重點討論了決策子系統(tǒng)設計，分析路徑規(guī)劃在整個系統(tǒng)中的重要性，并詳細論述了足球機器人系統(tǒng)環(huán)境模型和平臺避碰控制特點。在以上工作

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