智能優(yōu)化算法研究及其在移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)中的應(yīng)用.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人的研究始于上世紀(jì) 60 年代末期，移動(dòng)機(jī)器人是典型的自主式智能系統(tǒng)，是高技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)，是計(jì)算機(jī)人工智能、機(jī)器人學(xué)、控制理論和電子技術(shù)等多個(gè)技術(shù)學(xué)科交叉的產(chǎn)物，不僅有著潛在的十分誘人的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值，而且對(duì)它的研究本身也是對(duì)智能化技術(shù)的挑戰(zhàn)，使移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展為各種智能化技術(shù)和方案的研究提供了優(yōu)良的試驗(yàn)平臺(tái)。目前，雖然對(duì)移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究已取得了大量的成果，但還有很多關(guān)鍵理論和實(shí)際問(wèn)題有待解決和完善。因此，進(jìn)行

2、移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的全智能化具有實(shí)際意義。目前的研究表明，要研制出在未知或復(fù)雜的變化環(huán)境下全自主式的移動(dòng)機(jī)器人尚不可能，但在移動(dòng)機(jī)器人智能化的過(guò)程中，人機(jī)交互也隨之智能化。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代，以研制高水平的環(huán)境信息傳感器、信息處理技術(shù)、高適應(yīng)性的移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)和真實(shí)環(huán)境下的規(guī)劃技術(shù)為標(biāo)志，展開(kāi)了移動(dòng)機(jī)器人更高層次的研究。 本文以移動(dòng)機(jī)器人的建模與仿真、路徑規(guī)劃、傳感器信息融合為研究任務(wù)，主要研究與移動(dòng)

3、機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的智能優(yōu)化算法及應(yīng)用。移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)主要是指：靜態(tài)的或者變化的已知、部分己知和未知環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的理論、方法與關(guān)鍵技術(shù)；環(huán)境建模與定位方法；與移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)的智能算法的基礎(chǔ)理論與實(shí)現(xiàn)方法，主要的研究?jī)?nèi)容為： 1．在研究遺傳算法、免疫算法、克隆選擇算法以及量子算法等智能優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上，著重研究了這些智能優(yōu)化算法的混合，對(duì)免疫遺傳算法、免疫克隆選擇算法及量子遺傳算法進(jìn)行了算法設(shè)計(jì)與收斂性分析，通過(guò)算例仿

4、真得知，混合的智能優(yōu)化算法優(yōu)于單一算法，具有很強(qiáng)的魯棒性，尋優(yōu)速度快，收斂性強(qiáng)等特點(diǎn)。 2．對(duì)多傳感器信息融合的方法、結(jié)構(gòu)和層次進(jìn)行了深入的分析和比較，采用自適應(yīng)加權(quán)融合算法，實(shí)現(xiàn)基于超聲波傳感器和紅外傳感器信息的融合，使移動(dòng)機(jī)器人能自主避障和導(dǎo)航。 3．通過(guò)建立輪式自主運(yùn)行移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，獲得其位置、速度的表達(dá)式，分析其能控性和穩(wěn)定性，采用遺傳算法對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的 PID 參數(shù)進(jìn)行整定，以實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人