智能家居環(huán)境下移動機器人路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著社會的進步和科技的發(fā)展，人們對智能家居的需求日趨明顯。機器人作為智能家居中不可或缺的元素，也受到了學者越來越多的關注。機器人在智能家居中的工作環(huán)境相對復雜，且存在很多不確定因素，因此智能家居環(huán)境中移動機器人的路徑規(guī)劃問題是一個非常重要且具有挑戰(zhàn)性的問題。本文重點研究智能家居環(huán)境下無序多目的地動態(tài)路徑規(guī)劃問題，研究中分別對趨于目標的全局靜態(tài)路徑規(guī)劃和躲避障礙物的局部動態(tài)路徑規(guī)劃進行了探討。
　　(1)在全局靜態(tài)路徑規(guī)劃中，為了提

2、高路徑集的質(zhì)量和收斂速度，本文提出了文化蟻群算法。在其種群空間內(nèi)以傳統(tǒng)蟻群算法為基礎加入精英螞蟻策略，螞蟻回退策略，信息素揮發(fā)系數(shù)自適應調(diào)整策略，在其信念空間內(nèi)采用去迂回操作和平行四邊形去折點的操作優(yōu)化路徑集。仿真表明，較目前其他改進蟻群算法，文化蟻群算法具有尋優(yōu)效率高，收斂速度快的優(yōu)點。
　　(2)為了更真實的模擬機器人的實際工作環(huán)境，進一步研究了躲避障礙物的局部動態(tài)路徑規(guī)劃問題，提出了改進的人工魚群算法。算法引入了蟻群算法的禁

3、忌表和回退策略，加入自適應視野域的策略，同時提出了等腰直角三角形優(yōu)化策略和雙人工魚群策略，避碰規(guī)則庫則使機器人能有效躲避障礙物。但通過仿真結(jié)果可以看出，本算法在路徑尋優(yōu)效率和質(zhì)量方面還有待提高。
　　(3)為了進一步提高路徑尋優(yōu)效率，本文將文化蟻群算法、遺傳算法和改進人工魚群算法有效融合，提出了文化遺傳算法。在算法的種群空間內(nèi)采用正弦式自適應遺傳算法，在信念空間內(nèi)引入平行四邊形去折點策略、等腰直角三角形優(yōu)化策略以及種群置換策略。仿