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(shí)驗(yàn)具有重要的作用一般用來驗(yàn)證算法在實(shí)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(shí)施了在實(shí)際環(huán)境下的路徑艦劃實(shí)驗(yàn)，用來