基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划

发布时间：2017-11-16 22:07

  本文关键词：基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划

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【摘要】： 移动机器人路径规划是机器人技术中一个重要研究领域,受到了很多研究者的关注,并取得了一系列重要成果。目前已存在许多优化算法用来解决该问题,但不少算法都存在一定的局限性,如当算法的约束条件较多时,很难求解复杂环境的路径规划问题。如何使机器人在运动过程中根据不同的环境特点,高效地选择恰当的路径规划算法是十分重要的研究课题。蚁群算法自20世纪90年代创立以来,在路径规划等方面发展迅速。本文根据机器人路径规划算法的研究现状和向智能化、仿生化发展的趋势,提出了一种基于改进蚁群算法的机器人全局路径规划方法。主要完成了如下工作: 首先对国内外智能移动机器人路径规划的研究现状,研究方法等进行了系统的归纳和总结,分析了其各自优点和不足之处,为本论文的研究工作奠定了重要的基础。 其次,研究了移动机器人的硬件系统结构,介绍了传感器、无线通讯功能模块,分析了基于PC与DSP两层电子架构移动机器人的运动控制流程。根据机器人自带演示程序,系统地整理了移动机器人自带的基础类库表。 再次,采用栅格法建立了机器人全局路径规划工作空间模型,以两次凸化处理减少了基本蚁群算法陷入局部收敛的情况;比较了改进蚁群算法和基本蚁群算法的最佳性能指标、时间性能指标、鲁棒性能指标,仿真结果证明:改进算法这三点性能优于基本算法。 最后,利用移动机器人实验平台,进行了直线轨迹跟踪实验,并在此基础上,实现了改进蚁群算法应用于全局路径规划。实验结果证明:对基本蚁群算法的改进,提高了运算速度和鲁棒性,增强了蚁群算法在移动机器人路径规划中的适应能力。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP242

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李锋源;许艳萍;王武;;多策略蚁群算法求解机器人路径规划[J];福州大学学报(自然科学版);2011年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 刘军;基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究[D];郑州大学;2010年

2 申国栋;基于多机器人的H型钢火焰切割系统的路径规划研究[D];天津大学;2010年

3 夏劲松;基于蚁群粒子群算法融合的移动机器人路径规划研究[D];广东工业大学;2012年

4 潘迁;基于改进蚁群算法的搜救机器人路径规划[D];武汉理工大学;2012年

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本文编号：1193810