基于改進(jìn)蟻群算法的撿球機(jī)器人多目標(biāo)路徑規(guī)劃研究.pdf_第1頁(yè)
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1、路徑規(guī)劃算法是撿球機(jī)器人搜索到有效路徑的核心技術(shù),目前已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。路徑規(guī)劃算法眾多,但對(duì)于解決多目標(biāo)路徑規(guī)劃問(wèn)題,每種算法都存在不同程度的缺陷。蟻群算法雖然也有自身的不足,但其具有并行性和正反饋性,并且容易和其他智能算法結(jié)合,相對(duì)來(lái)說(shuō),比較適合于解決多目標(biāo)路徑規(guī)劃問(wèn)題。本文將針對(duì)蟻群算法存在的問(wèn)題進(jìn)行研究。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴設(shè)計(jì)智能撿球機(jī)器人并對(duì)其撿球環(huán)境建模。編程實(shí)現(xiàn)配合撿球機(jī)器人工作的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端

2、,為后續(xù)算法的實(shí)驗(yàn)搭建硬件平臺(tái)。撿球機(jī)器人工作環(huán)境為網(wǎng)球場(chǎng),通過(guò)場(chǎng)內(nèi)頂部視覺(jué)傳感器獲取環(huán)境信息后,直接對(duì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。全部環(huán)境數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)完成后,采用柵格法對(duì)環(huán)境進(jìn)行劃分,柵格大小可根據(jù)實(shí)際需要和處理能力調(diào)整。文中將對(duì)每個(gè)柵格做標(biāo)識(shí),只考慮機(jī)器人在二維空間XY上的信息。⑵研究適于撿球機(jī)器人多目標(biāo)路徑規(guī)劃的改進(jìn)蟻群算法,采用MFC編程實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)路徑規(guī)劃算法仿真軟件,并在仿真軟件中實(shí)現(xiàn)算法的實(shí)驗(yàn)。針對(duì)蟻群算法存在搜索速度慢,且容易陷入局部最

3、優(yōu)的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)蟻群算法在多目標(biāo)路徑規(guī)劃的過(guò)程中搜索路徑機(jī)理的深入分析,發(fā)現(xiàn)不同的搜索階段對(duì)算法參數(shù)有不同的需求。文中利用算法參數(shù)因子對(duì)算法搜索性能的重要性,提出一種根據(jù)迭代次數(shù)自適應(yīng)改變算法參數(shù)的改進(jìn)蟻群算法,使得算法能夠快速高效地規(guī)劃出理想路徑。⑶針對(duì)蟻群算法搜索速度慢的問(wèn)題,在改進(jìn)蟻群算法的基礎(chǔ)上,研究適于撿球機(jī)器人多目標(biāo)路徑規(guī)劃的融合算法,并在仿真軟件中實(shí)現(xiàn)算法的實(shí)驗(yàn)。由于蟻群算法依靠信息素的積累和更新尋找路徑,初始階段所有路徑

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