基于動態(tài)人工勢場的路徑規(guī)劃研究與應(yīng)用.pdf

1、路徑規(guī)劃問題是近年來機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一，也是機(jī)器人學(xué)在研究人工智能方面的一個重要分支。本論文以機(jī)器人對抗比賽(主要包括微軟輪式微型機(jī)器人仿真比賽平臺和全局視覺機(jī)器人水球比賽平臺)為研究對象，針對機(jī)器人對抗比賽體系中路徑規(guī)劃問題特有的復(fù)雜度高、實時性強(qiáng)、反映要求迅速和多智能體等特點(diǎn)，提出一種基于動態(tài)人工勢場算法思想的路徑規(guī)劃方法。主要解決了傳統(tǒng)人工勢場法用于路徑規(guī)劃時存在的無法到達(dá)目的地問題和局部最小陷阱問題，并將該路徑規(guī)劃

2、方法最終寫入實際比賽決策中，取得了較好的效果。本文的主要工作有：
　　 第一，對機(jī)器人系統(tǒng)研究背景、移動機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究現(xiàn)狀、課題研究背景及現(xiàn)實意義進(jìn)行綜述性介紹，對微軟輪式微型足球機(jī)器人仿真(MSRS)比賽平臺和全局視覺機(jī)器人水球比賽平臺，以及在實驗過程中用的一些主要規(guī)則。
　　 第二，分析了經(jīng)典人工勢場模型法以及其用于路徑規(guī)劃存在的主要問題，針對這些問題提出了相應(yīng)的解決措施，包括：針對機(jī)器人無法到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)問題改進(jìn)

3、了勢場模型中的斥力構(gòu)成以及采用虛擬水流法解決局部最小陷阱問題，并根據(jù)提出的解決思路，在MATLAB中做了仿真對比實驗。最后將改進(jìn)的人工勢場法——動態(tài)人工勢場法應(yīng)用于路徑規(guī)劃中。
　　 第三，詳細(xì)介紹了MSRS仿真比賽策略構(gòu)成，將基于動態(tài)人工勢場法的路徑規(guī)劃方法應(yīng)用在MSRS比賽決策中，并與基于遺傳算法、蟻群算法以及一般幾何算法的路徑規(guī)劃方法作比較，分析實戰(zhàn)比賽數(shù)據(jù)；將基于動態(tài)人工勢場法的路徑規(guī)劃方法在機(jī)器人水球比賽平臺中檢驗，并