基于遺傳算法的多足球機器人路徑規(guī)劃.pdf

1、多機器人系統(tǒng)是基于通訊技術(shù)、控制理論、計算機技術(shù)、圖像處理、人工智能等各門學科發(fā)展起來的,足球機器人是典型的多機器人系統(tǒng),該系統(tǒng)具有動態(tài)環(huán)境、多個智能體之間協(xié)調(diào)協(xié)作等特點,可以深入研究和評價多智能體系統(tǒng)中的各種理論與算法。
　　 本文以微軟仿真足球機器人系統(tǒng)為平臺,分析了仿真足球機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究了仿真足球機器人系統(tǒng)的決策系統(tǒng),針對機器人系統(tǒng)的決策系統(tǒng)提出了基于分區(qū)的四層決策模型,該模型由信息處理層、分區(qū)決策層、路徑規(guī)劃層及

2、運動層組成,并提出在運動規(guī)劃層的實現(xiàn)中,若只考慮到路徑最短的原則,容易出現(xiàn)機器人互項、撞車以及飛車的現(xiàn)象,這影響了機器人的比賽進程以及取得比賽的勝利,針對上述問題,本文提出了基于遺傳算法的多機器人路徑規(guī)劃的方法。
　　 本文提出了基于遺傳算法的尋優(yōu)路徑策略,以避障和路徑較短為主要優(yōu)化目標,設(shè)計了用于遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù),對機器人路徑進行優(yōu)化,通過對隨機產(chǎn)生的初始路徑種群進行選擇、交叉、變異,并考慮到路徑的連貫性,遺傳算法產(chǎn)生的路

3、徑為折線段,加入平滑、插入與刪除操作,利用遺傳算法的優(yōu)勝劣汰、適者生存的自然選擇原理,選擇出適應(yīng)值最大的一條路徑為最優(yōu)路徑。
　　 本文將基于遺傳算法的尋優(yōu)路徑策略應(yīng)用于微軟仿真足球機器人平臺,實現(xiàn)了運動規(guī)劃層的有效避障。首先將該策略應(yīng)用于足球機器人靜態(tài)路徑規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上,利用遺傳算法與路徑最短算法相結(jié)合的算法,用靜態(tài)的方法解決多足球機器人動態(tài)路徑規(guī)劃問題,每當機器人移動到新的目標點時,判斷遺傳算法與路徑最短算法哪種合適新的環(huán)