基于免疫算法的移動機器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、在制造業(yè)和非制造業(yè)中，移動機器人的應用領域越來越廣泛。路徑規(guī)劃作為移動機器人技術(shù)的一個重要組成部分，對它的研究具有重要的理論意義和工程應用意義。 免疫算法是在克服遺傳算法不足的基礎上提出的一種具更強魯棒性和更快收斂速度的搜索算法，并可以較好地解決遺傳算法中出現(xiàn)的退化現(xiàn)象，所以在解決復雜的最優(yōu)化問題時具有更廣泛的應用領域，免疫算法已初步應用到優(yōu)化設計、網(wǎng)絡安全、故障診斷、模式識別、圖象識別、機器學習和自動控制等領域，但把免疫算法應

2、用到移動機器人路徑規(guī)劃的研究還比較少見。本文將致力基于免疫算法的移動機器人路徑規(guī)劃的研究。 本文首先總結(jié)了移動機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及主要研究方向；詳細介紹了免疫算法的概念、基本原理及基本思想，并從理論上證明了免疫算法是收斂的，為使用免疫算法提供了保障；繼而從傳統(tǒng)與智能的角度討論了移動機器人的路徑規(guī)劃方法研究。 其次，考慮到移動機器人在動態(tài)環(huán)境下路徑規(guī)劃問題的復雜性，把路徑規(guī)劃分成兩部分，即基于避障的全局路徑規(guī)劃和基于

3、避碰的局部路徑規(guī)劃。對于在靜態(tài)障礙物環(huán)境下的移動機器人全局路徑規(guī)劃，通過提出一種新的多因素適應度函數(shù)，使對個體的評估更符合移動機器人所需要的最優(yōu)路徑，仿真結(jié)果表明該方法可行，而且有效，可以提高收斂速度，并與遺傳算法進行比較，發(fā)現(xiàn)使用該免疫算法解決了遺傳算法后期的波動現(xiàn)象。 接著，針對動態(tài)障礙物的移動機器人動態(tài)局部路徑規(guī)劃問題，提出一種新的時間柵格法，并用它建立移動機器人的動態(tài)環(huán)境信息，減少了只用免疫算法在動態(tài)環(huán)境下規(guī)劃移動機器人