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《浙江工业大学》 2006年
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基于遗传算法的机器人路径规划研究

卢瑾  
【摘要】:路径规划是机器人技术研究领域中的核心问题之一,也是机器人学中研究人工智能问题的一个重要的方面。路径规划的主要任务是在机器人所在的环境中寻求一条从已知起点到已知终点的最低代价的无碰撞路径,在仅有静态障碍物存在的空间,比较容易找到一条最优路径,当环境中同时存在静态与动态障碍物的时候,找到一个可行的最优路径就比较困难。本文主要内容包括: 提出了以两重遗传算法机制作为全局并行优化搜索工具的路径规划方法,其中,第一重遗传机制负责静态障碍物的避碰,除了环境中已经存在的障碍物以外,还包括规划过程中出现的新的障碍物的避让,第二重遗传算法机制主要负责动态障碍物的避碰,它以第一重机制规划出的最优路径为基础,最终规划出与环境中所有静动态障碍物都无碰撞的最优路径。两重机制以不同的适应度函数作为评价标准,第一重遗传算法机制以路径的长度、转角的平滑度以及与障碍物的间隔度为优化目标;第二重遗传算法机制将是否在安全范围内、能否动态避碰以及路径长度作为目标函数。 路径规划的同时进行优化操作,运用简化算子去除路径中的冗余结点;平滑算子增加路径转角的平滑度;修正算子辅助生成复杂环境下的可行路径,优化操作也提高了路径的生成速度。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 黄席樾;蒋卓强;;基于遗传模拟退火算法的静态路径规划研究[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年06期
2 姚尧;卢淑娟;徐德民;;IMMAS算法在复杂环境下路径规划中的应用[J];计算机仿真;2007年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 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
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4 韩雪;多目标遗传算法在机器人路径规划中的应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 李璠;无人机航迹规划算法研究[D];大连理工大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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10 韩志刚,林争辉,李林森,孙隆和;低空突防路径规划方法综述[J];飞行力学;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 李铁军;彭玉青;林涛;;基于蚂蚁算法的机器人路径规划[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
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8 张纯刚;席裕庚;;动态未知环境中移动机器人的滚动路径规划及安全性分析[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
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10 黄茁;夏威;张国华;许元;黄典礼;;SEU2004球员动作决策研究[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 汤青慧;基于电子海图的航线规划方法研究[D];中国海洋大学;2011年
4 李雄;飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
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6 刘罡;多节履带式搜索机器人及其运动策略研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 王明宇;复杂环境下雷达CFAR检测与分布式雷达CFAR检测研究[D];西北工业大学;2002年
8 武传宇;基于PC+DSP模式的开放式机器人控制系统及其应用研究[D];浙江大学;2002年
9 杨晓华;参数优选算法研究及其在水文模型中的应用[D];河海大学;2002年
10 钟碧良;机器人足球系统的研究与实现[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 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
2 张家飞;机器人群体协同任务规划与协调避碰[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 罗小利;新产品重复购买技术扩散模型的改进研究[D];大连理工大学;2010年
5 杨柳;GEP评估及个体多样性对策[D];长沙理工大学;2010年
6 刘子文;改进的粒子群算法在停车场中的应用[D];湘潭大学;2010年
7 余光伟;自主移动机器人路径规划方法研究[D];长春工业大学;2010年
8 沈天柱;仿蟹八足机器人轨迹规划及控制[D];华东理工大学;2011年
9 赵锦丽;ZMP算法的四足步行机器人的步态规划与平衡控制[D];浙江工商大学;2011年
10 薛正卿;基于现场总线的工业机械手智能控制研究[D];东华大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄祎;孙德宝;秦元庆;;基于粒子群算法的移动机器人路径规划[J];兵工自动化;2006年04期
2 毕慧敏;董海鹰;;改进遗传算法在机器人路径规划中的应用[J];兵工自动化;2006年04期
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7 雷艳敏;冯志彬;;改进的势场栅格法在机器人路径规划中的应用[J];长春大学学报;2009年02期
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9 禹建丽,成久洋之,Valeri.Kroumov;线性再励的自适应变步长机器人神经网络路径规划算法[J];燕山大学学报;2002年03期
10 张得舒;黄长强;丁达理;丁锋;;基于A~*算法的无人机攻击轨迹解算[J];电光与控制;2011年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐平;多智能体系统冲突消解与智能机器人动态路径规划研究[D];广东工业大学;2002年
2 范红;智能机器人路径规划及避障的研究[D];浙江大学;2003年
3 戴光明;避障路径规划的算法研究[D];华中科技大学;2004年
4 庄慧忠;动态不确定环境下移动机器人的在线实时路径规划[D];浙江大学;2005年
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7 雷开友;粒子群算法及其应用研究[D];西南大学;2006年
8 张泽明;人工免疫算法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
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10 戴朝华;搜寻者优化算法及其应用研究[D];西南交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵峰;动态环境下移动机器人路径规划[D];北京工业大学;2003年
2 李祥;综合TF/TA最优航迹规划算法的研究[D];西北工业大学;2003年
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6 刘旭;智能移动机器人路径规划及仿真[D];南京理工大学;2004年
7 徐治非;基于海图数据的AUV全局路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 吴青松;基于遗传算法的移动机器人路径规划研究[D];电子科技大学;2005年
9 赵冬梅;移动机器人环境建模技术研究[D];山东大学;2005年
10 孙秀云;移动机器人的路径规划及其运动控制器的研究[D];山东大学;2005年
【二级引证文献】
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1 郑雅丽;王震;李通;;基于RFID的助盲语音寻物机器人的设计与实现[J];电脑知识与技术;2012年04期
2 刘晓;刘忠;薛锋;;基于几何算法的水下航行器路径规划[J];海军工程大学学报;2009年06期
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5 石铁峰;;改进遗传算法在移动机器人路径规划中的应用[J];计算机仿真;2011年04期
6 李冉冉;;基于蚁群算法的交通流诱导设计与实现[J];计算机与现代化;2011年11期
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8 栗红生;刘莹;;复杂路径下机器人路径规划优化方法仿真[J];计算机仿真;2014年01期
9 严宣辉;肖国宝;;基于定长实数路径编码机制的移动机器人路径规划[J];山东大学学报(工学版);2012年01期
10 张海英;范进桢;;移动机器人路径规划研究现状及展望[J];微型机与应用;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张丹;三峡回水变动区船舶航行路径优化及三维环境仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王惠琳;模拟退火遗传算法优化的BP网络在翘曲量预测中的应用[D];浙江大学;2011年
2 王晓丽;基于遗传模拟退火算法的无线传感器网络定位算法的研究[D];武汉理工大学;2011年
3 刘欢;虚拟仿真环境研究及在机器人编队控制中的应用[D];华南理工大学;2011年
4 孙俊;移动机器人路径规划[D];杭州电子科技大学;2010年
5 高昕睿;基于遗传算法的MC/DC测试数据自动生成技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 余运昌;基于LIN的移动机器人运动控制机理研究[D];五邑大学;2008年
7 邸建华;用于水下机器人路径规划的优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 魏志华;实数免疫遗传优化及其在机器人路径规划中的应用研究[D];南京理工大学;2009年
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10 张频捷;蚁群优化算法及其应用研究[D];中南大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 禹建丽,成久洋之,Valeri.Kroumov;线性再励的自适应变步长机器人神经网络路径规划算法[J];燕山大学学报;2002年03期
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8 赵忆文,谈大龙;多移动机器人合作系统中的单机控制体系结构研究[J];机器人;1999年06期
9 张新晖,朱淼良,王寻羽,吴春明;自主式移动机器人的递阶分布式监控[J];机器人;1999年06期
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【相似文献】
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1 廖俊,朱世强,林建亚,任德祥;遗传算法在T-S模糊模型辨识中的应用[J];信息与控制;1997年02期
2 刘健庄,谢维信,高新波;一种图象中基元检测的新方法[J];电子与信息学报;1997年02期
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6 龙甫荟,郑南宁,张晓缋;基于多层感知遗传算法的图象分割新方法[J];控制理论与应用;1998年02期
7 刘莹,王宝树,马建峰,杨耆董;模糊聚合及遗传算法在多传感器数据融合中的应用[J];电子科技;1998年01期
8 黄海贇,戚飞虎;一种精确标定摄像机的遗传算法方案(英文)[J];红外与毫米波学报;2000年01期
9 徐小力,许宝杰,殷健;采用遗传算法的旋转机组状态趋势预测之探讨[J];机械科学与技术;2000年05期
10 陈勇,邓先灿;基于遗传算法的微波电路优化方法[J];微波学报;2000年S1期
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5 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
6 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
7 朱秀娥;周宝焜;;振动筛设计的遗传算法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
8 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
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10 汝勇;杨树强;;遗传算法在历史性约束组合优化问题中的应用[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
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1 张旭;具有拓扑结构布局优化的理论及算法[D];大连理工大学;2004年
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5 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
6 方娟;基于移动代理的网格资源监控技术的研究[D];北京工业大学;2005年
7 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
8 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
9 田方;遗传算法的改进研究及其在压缩机性能分析与优化中的应用[D];东北大学;2006年
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2 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
3 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
4 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
7 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
9 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
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