收藏本站
《吉林大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

环境搜索与路径规划算法的研究

陈峰  
【摘要】:电脑鼠是一个集微处理器、传感器、机电部件于一身的微型迷宫机器人,具有感知、判断、行走等基本功能,它可以在迷宫中感知并记忆迷宫地图,并通过某种算法的计算,寻找出一条最佳路径,以最快的速度到达目的地。电脑鼠走迷宫比赛也是一个综合考量电脑鼠性能的大赛,考察的是电脑鼠稳定运行且快速转弯、行走的能力,能否正确判断周围环境的能力,正确记忆迷宫环境、求解可行路径的能力。因此电脑鼠比赛对机器人的硬件系统的稳定运行,快速行走,以及对软件系统的迷宫存储、环境搜索、路径规划等都有一个较高的要求。 本文以电脑鼠走迷宫为平台,对电脑鼠的软件系统进行了研究,分析并采用不同的搜索策略和优化算法来进行仿真,主要内容如下: 将问题进行形式化,对节点的数据结构进行设定。提出求解问题的评价方法,以及在搜索问题中应避免重复问题。对迷宫环境进行建模,利用栅格法对其进行数字化表示,便于问题的求解。分别对传统搜索方法和高级搜索方法进行讲述,并进行了程序设计。确立联机搜索思想,并对环境进行感知和探索,建立搜索地图,研究搜索算法,并通过仿真实验分析比较其性能。 论述了路径规划的基本理论,确立有信息规划和无信息规划的优缺点,并对A*的启发式搜索过程进行讲解和程序设计。基于建立的探索地图,研究A*算法的路径规划能力,确定最优路径的评价函数,通过仿真实验分析比较其性能。 针对迷宫问题开发了相应的仿真程序,基于搜索算法和路径规划算法,综合比较其性能。针对实验结果,分析其中的缺陷并对算法提出改进措施,进一步研究机器人的搜索策略问题。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP242.6

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康建山;初红艳;蔡力钢;;基于胶印输墨系统结构的油墨传递路线建模[J];包装工程;2010年03期
2 康冰;梁艳磊;;基于机器人迷宫搜索中心算法的优化[J];长春师范学院学报;2011年08期
3 张新谊;;一种电脑鼠走迷宫的算法[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年05期
4 王斌;张卫钢;;基于IEEE标准的电脑鼠走迷宫的智能算法研究[J];电子设计工程;2011年12期
5 朴松昊,洪炳熔;一种动态环境下移动机器人的路径规划方法[J];机器人;2003年01期
6 张池军;杨永健;赵洪波;;基于路径依赖的最短路径算法的改进与实现[J];计算机工程与应用;2006年25期
7 王凤林;王宜怀;;一种电脑鼠走迷宫算法的设计与实现[J];计算机应用与软件;2010年12期
8 段勇;徐心和;;基于不确定网格地图的移动机器人导航[J];控制理论与应用;2006年06期
9 席裕庚,张纯刚;一类动态不确定环境下机器人的滚动路径规划[J];自动化学报;2002年02期
10 郭戈 ,胡征峰 ,董江辉;移动机器人导航与定位技术[J];微计算机信息;2003年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈少斌;自主移动机器人路径规划及轨迹跟踪的研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张前哨;基于A*算法的地图寻径的研究[D];武汉科技大学;2005年
2 金振伟;基于图论的动态导航系统最短路径算法研究[D];广东工业大学;2006年
3 蔡晓慧;基于智能算法的移动机器人路径规划研究[D];浙江大学;2007年
4 朱德良;迷宫机器人路径规划算法研究[D];东华大学;2007年
5 蔡佐军;移动机器人路径规划研究及仿真实现[D];华中科技大学;2006年
6 孟凡良;基于学习的九宫问题求解方法及其应用研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 李明;迷宫电脑鼠控制系统设计与算法研究[D];江西理工大学;2008年
8 梁文君;机器人动态路径规划与协作路径规划研究[D];浙江大学;2010年
9 薛艳;电脑鼠模糊PID控制算法研究[D];长安大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓永娣;吴丽娟;王镇东;;基于改进人工势场法的移动机器人路径规划[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
2 金何;陈立家;白金柯;毛海涛;;一种改进的机器人滚动路径规划算法[J];传感器与微系统;2011年05期
3 贺重媛;张雪虎;周廷刚;丁林芳;魏然;;基于地理本体的空间地址校验[J];测绘科学;2009年02期
4 陈圣群;董林飞;;Dijkstra和A-star算法在智能导航中的应用分析[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2010年06期
5 杜丽娟;邵杰;;基于LCS的机器人路径规划收敛性[J];四川兵工学报;2010年04期
6 王俊洁;王俊鑫;桂林斌;;人工智能中感知问题的求解技术——约束满足法[J];楚雄师范学院学报;2008年03期
7 李虹波;窦增;黄巍;;自主足球机器人通信机制的研究与KQML语言设计[J];东北电力大学学报(自然科学版);2009年06期
8 梅樱;孙大南;韦中利;王磊;刁利军;;一种基于矢量控制的变流器故障诊断方法[J];电工技术学报;2010年03期
9 彭一准;原魁;刘俊承;邹伟;;室内移动机器人的三层规划导航策略[J];电机与控制学报;2006年04期
10 陈伟钱;;一种时间记录寻迹智能小车的设计[J];智能计算机与应用;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 潘沁;;从复杂性系统理论视角看人工智能科学的发展[A];山西大学2008年全国博士生学术论坛(科学技术哲学)[C];2008年
2 石凯;田宇;俞建成;刘健;;基于栅格地图的多化学羽流源定位[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
3 刘同林;吴成东;李斌;刘金国;;基于改进势场法的可变形机器人路径规划研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
4 郎君;秦兵;刘挺;李生;;中国人名性别自动识别[A];第三届学生计算语言学研讨会论文集[C];2006年
5 黄鹏;杨鹏;黄军雷;刘作军;;几种运动规划策略在机器人足球中的应用[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
6 黄鹏;杨鹏;杨毅;刘作军;;基于动态人工势场法的足球机器人运动策略的研究[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
7 李彩虹;李贻斌;宋勇;;一种移动机器人混合式体系结构[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
8 沈慧;朱凌晨;谈英姿;;类人仿真机器人调试工具的研究[A];2007年足球机器人大会论文集[C];2007年
9 王菁华;崔世钢;;多动态随机障碍物机器人实时路径规划研究[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 单玉红;基于土地生态位和多主体的城市居住空间演化情景模型研究[D];武汉大学;2009年
4 王艳;多目标拟态物理学优化算法及其应用研究[D];兰州理工大学;2011年
5 陈学松;强化学习及其在机器人系统中的应用研究[D];广东工业大学;2011年
6 邵杰;基于学习分类器的多机器人路径规划关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
7 李鹏海;基于计算机视觉的移动外设BCI控制新技术研究[D];天津大学;2011年
8 杨帆;多移动机器人编队控制与协作运输研究[D];华东理工大学;2011年
9 薛英花;智能空间中基于多模式信息获取的物品定位与物品管理[D];山东大学;2011年
10 张祺;基于视觉的机器人足球比赛系统研究[D];广东工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 耿东山;基于蚁群算法的机器人全局路径规划[D];郑州大学;2010年
3 杜峰;某型机器人的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 钟文斌;基于ZigBee的井下搜救机器人定位算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 杨惠;基于粒子群和蚁群融合算法的移动机器人路径规划研究[D];长沙理工大学;2010年
7 徐美清;基于神经网络和遗传算法的移动机器人路径规划[D];湘潭大学;2010年
8 王晓亮;智能V-AGV双目视觉系统研究[D];昆明理工大学;2009年
9 夏栗;基于复杂网络的林业应用系统功能结构模型研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 闫德立;室外移动机器人路径规划及运动控制的研究[D];石家庄铁道学院;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐朝舜,董玉德;八数码的启发式搜索算法及实现[J];安徽职业技术学院学报;2004年03期
2 杨志刚;马云鹏;胡春梅;;一个智力游戏的计算机求解方法与讨论[J];北京机械工业学院学报;2006年01期
3 彭飞,柳重堪,张其善;车辆定位与导航系统中的快速路径规划算法[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
4 李海波,何雪涛;步进电机升降速的离散控制[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年01期
5 张海燕,张伟;胶印机输墨系统设计的计算机仿真研究[J];包装工程;2003年05期
6 柏子游;刘振龙;张海燕;;胶印机输墨系统仿真模型研究[J];包装工程;2007年02期
7 杨长保,王开义,马生忠;一种最短路径分析优化算法的实现[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年02期
8 卢照敢,杨天行;地理信息系统中空间关系自动构建技术研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2002年04期
9 司连法,王文静;快速Dijkstra最短路径优化算法的实现[J];测绘通报;2005年08期
10 陆锋;最短路径算法:分类体系与研究进展[J];测绘学报;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邹细勇;自主移动机器人的智能导航研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 向静波;移动机器人的路径规划与控制研究[D];西北工业大学;2004年
2 戴文舟;交通网络中最短路径算法的研究[D];重庆大学;2004年
3 司功闪;地理信息系统中路径分析系统的设计与实现[D];国防科学技术大学;2003年
4 颜波;车载自主导航系统中的动态最优路径规划[D];清华大学;2004年
5 龙飞;动态未知环境中的机器人路径规划方法研究[D];华中科技大学;2005年
6 宋长会;移动机器人控制系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 陈懂;智能小车运动控制系统的研究与实现[D];东南大学;2005年
8 王祥好;模糊PID控制算法在智能小车中的研究与应用[D];合肥工业大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王力虎,张海洪;一种室内自主清扫机器人的路径规划算法[J];机床与液压;2005年07期
2 李新春,赵冬斌,易建强,卢雄辉;全方位移动机械手路径规划仿真平台的设计[J];计算机工程与应用;2005年31期
3 梁喜凤;;室内地面清洁机器人路径规划[J];中国计量学院学报;2006年01期
4 武雪玲;任福;李清泉;;基于STL的A*路径规划算法设计与实验[J];测绘与空间地理信息;2006年04期
5 宋晖;高小明;;嵌入式智能机器人路径规划应用研究[J];机床与液压;2007年03期
6 陈家照;徐福后;;基于人与装配件的虚拟装配路径规划研究[J];现代制造工程;2007年08期
7 徐占鹏;林凯;;一种基于改进A~*算法的限制搜索区域的路径规划方法[J];电脑知识与技术;2008年21期
8 高扬;王玉姣;;基于改进遗传算法的移动机器人路径规划[J];电脑知识与技术;2008年31期
9 胡玉兰;姜明洋;赵慧静;;基于改进粒子群算法的移动机器人路径规划方法研究[J];计算机工程与科学;2009年06期
10 蒋玉杰;曾岑;;清洁机器人基于遗传算法的全区域路径规划[J];机械制造;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪永红;刘小春;张有为;侯一凡;;嵌入式GIS中大区域路径规划算法研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
2 胡峰;王硕;;基于Bezier曲线的多无人机路径规划算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 柳长安;程文刚;李国栋;;基于视觉反馈的足球机器人路径规划算法[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
4 史久根;徐胜生;;基于文化-粒子群算法的机器人路径规划算法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
5 田绪红;韩国强;司徒志远;陈茂资;朱同林;;三维网格模型的线状骨架化算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
6 余迎;聂仁灿;周冬明;赵东风;;基于CPCNN的迷宫最短路径求解[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
7 张好明;王应海;;基于C8051F120机器鼠迷宫寻迹的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 李宁;唐启盛;赵瑞珍;勾圣乐;;慢性焦虑应激大鼠行为学的变化及高架十字迷宫的测评[A];国家中医药管理局脑病重点研究室建设研讨会暨中风病科研成果推广交流会论文汇编[C];2010年
9 金宗耀;;冗余度空间机器人力矩与避奇异综合优化[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集(下篇)[C];2011年
10 王晓琴;段秋燕;王功伍;;悬尾应激对小鼠空间反转学习巩固过程的影响[A];中国生理学会第八届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐虹;走进未来机器人世界[N];四川日报;2004年
2 本报记者 谢雨芬;湘潭小学生捧回机器人国际大奖[N];湘潭日报;2010年
3 记者 冯海波 通讯员 卜浩健;另类机器人潇洒赛足球[N];广东科技报;2008年
4 杨保国;中国科大机器人世界杯创佳绩[N];科技日报;2007年
5 首席记者 周爽;我市少年挑战机器人世界杯[N];盘锦日报;2006年
6 本报记者 向朝伦;绵阳师院获“VEX机器人世界锦标赛”冠军[N];四川日报;2011年
7 特约记者 杨保国;我国成功申办2008机器人世界杯赛[N];大众科技报;2006年
8 本报记者  张亮;机器人足球世界杯能为我们带来什么?[N];科技日报;2006年
9 首席记者 周爽;我市选手无缘德国机器人世界杯[N];盘锦日报;2006年
10 吴晓红;机器人世界杯赛首次移师中国[N];苏州日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 孙立光;步行设施内的行人行为微观仿真模型研究[D];清华大学;2009年
2 王超;无线传感器网络中数据收集方法研究[D];北京邮电大学;2012年
3 王艳;多目标拟态物理学优化算法及其应用研究[D];兰州理工大学;2011年
4 廖峻;迪伦马特戏剧中的迷宫世界[D];中国社会科学院研究生院;2007年
5 陈博;博尔赫斯文学思想研究[D];山东师范大学;2009年
6 梁新武;机械手无标定动态视觉伺服研究[D];华中科技大学;2011年
7 范丹丹;单站定位的伪目标动态可行域约束法[D];解放军信息工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈峰;环境搜索与路径规划算法的研究[D];吉林大学;2012年
2 崔静怡;基于车载导航系统的大区域路径规划算法的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
3 章国林;小型无人机路径规划算法与地面控制站软件的开发[D];浙江大学;2011年
4 罗诚;无人机路径规划算法研究[D];复旦大学;2010年
5 盛放;履带式起重机分段路径规划算法的设计与实现[D];大连理工大学;2012年
6 郑烟武;基于分层分区的动态路径规划算法研究[D];华南理工大学;2011年
7 宋久元;嵌入式平台下的导航路径规划算法研究与实现[D];大连海事大学;2010年
8 李彩霞;车载导航系统中的路径规划算法研究[D];华南理工大学;2010年
9 黄仝宇;基于增量启发式搜索的动态车辆路径规划算法的研究与实现[D];广东工业大学;2011年
10 龚源;汽车起重机虚拟吊装环境下的路径规划算法[D];中南大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026