基于進(jìn)化算法的移動機(jī)器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、路徑規(guī)劃是移動機(jī)器人的一個重要問題，它使得機(jī)器人在環(huán)境中根據(jù)相應(yīng)的策略到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。路徑規(guī)劃也是一個很復(fù)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。圍繞路徑規(guī)劃，學(xué)者們進(jìn)行了大量的研究工作。 進(jìn)化算法作為一種模擬生物優(yōu)勝劣汰過程的智能搜索和優(yōu)化算法有著非常廣泛的應(yīng)用前景。 本文主要從進(jìn)化算法的角度來研究機(jī)器人的路徑規(guī)劃，針對路徑規(guī)劃問題的特點(diǎn)，對算法的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了細(xì)致的分析，包

2、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，遺傳操作算子的設(shè)計，算法參數(shù)的分析和選取。論文首先全面評述了傳統(tǒng)優(yōu)化算法和現(xiàn)代智能算法在移動機(jī)器人路徑規(guī)劃中取得的研究成果和存在的不足，并在此基礎(chǔ)上提出了將混沌變異和遺傳算法相結(jié)合的綜合解決方法，結(jié)合遺傳算法優(yōu)化的反演性和混沌優(yōu)化方法的遍歷性，基于混沌遺傳算法的移動機(jī)器人路徑規(guī)劃方法能夠有效改善遺傳算法的局部搜索能力和搜索精度，避免單純使用遺傳算法規(guī)劃機(jī)器人路徑時容易出現(xiàn)的早熟收斂

3、現(xiàn)象。在機(jī)器人路徑規(guī)劃算法中，本文還提出了一類新的進(jìn)化算法，即分布估計算法。該算法在具有良好收斂性能的同時，具有很好的維持群體多樣性的能力。由于算法采用了概率模型比較簡單，在進(jìn)化的過程中估計概率分布時不用學(xué)習(xí)變量問復(fù)雜的結(jié)構(gòu)信息，因此它們的計算復(fù)雜度較低、速度比較快。 在路徑艦劃算法的研究中實驗具有重要的作用一般用來驗證算法在實際環(huán)境下的各種性能并可用于對不同算法進(jìn)行性能比較。本文最后還設(shè)計實施了在實際環(huán)境下的路徑艦劃實驗，用來