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《福建师范大学》 2013年
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基于不同环境的机器人路径规划算法研究

肖国宝  
【摘要】:随着机器人领域研究的不断深入,当代机器人学的研究重点已经转向具有机动能力和一定智能的移动机器人。而移动机器人路径规划是移动机器人研究的最基本的环节之一。本文以不同环境为主导,重点对路径规划相关算法展开研究,并对部分算法进行改进。 首先,在静态环境中,采用基于定长实数编码机制的免疫算法解决机器人路径规划问题。在用定长实数编码的同时,根据障碍物的位置信息缩小搜索空间,加快免疫算法的收敛速度。 其次,在动态不确定环境中,将部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP)与人工势场法(APF)的优点相结合,提出一种新的机器人路径规划方法。该方法充分考虑了实际环境中信息的部分可观测性,并且利用APF无需大量计算的优点指导POMDP算法的奖赏值设定,以提高POMDP算法的决策效率。 接着,考虑了动态环境下的多机器人路径规划问题。建立集中式与分布式相结合的多机器人系统体系结构,克服了在分布式环境下的全局性较差和在集中式环境下的实时性较差的不足之处。 最后,对Theta*算法进行改进,并用于解决机器人路径规划问题。将障碍物对机器人产生的斥力作为一种惩罚函数加入到启发函数中,并合理地选择惩罚函数权重,以确定启发函数。在二维仿真环境中进行验证及数据统计,并推广至三维复杂环境。
【学位授予单位】:福建师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP242

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10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 邢焕来;潘炜;邹喜华;;一种解决组合优化问题的改进型量子遗传算法[J];电子学报;2007年10期
3 张泽明;罗文坚;王煦法;;基于免疫进化非选择机制的移动机器人路径规划算法研究[J];电子与信息学报;2007年08期
4 刘华军;杨静宇;陆建峰;唐振民;赵春霞;成伟明;;移动机器人运动规划研究综述[J];中国工程科学;2006年01期
5 张捍东;董保华;岑豫皖;郑睿;;栅格编码新方法在机器人路径规划中的应用[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年01期
6 刘满禄;张华;胡天链;;改进的人工势场法用于移动机器人导航[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期
7 李响,陈小平;一种动态不确定性环境中的持续规划系统[J];计算机学报;2005年07期
8 邓万宇;郑庆华;陈琳;许学斌;;神经网络极速学习方法研究[J];计算机学报;2010年02期
9 于宗艳;王丽;;免疫优化算法及应用[J];计算机仿真;2009年12期
10 李巍;王改云;;改进微粒群算法在机器人路径规划中的应用[J];计算机仿真;2011年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何进波;;高校科技创安资源有机整合与可持续发展研究[J];安防科技;2010年01期
2 周保平;陈立平;;新疆南疆棉花高效生产综合决策支持系统研究[J];安徽农业科学;2009年28期
3 张峰;王金超;陈雪波;;机器人队形控制中的二叉树方法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
4 吴华;徐甜;;机器翻译中源语分析的研究与探讨[J];安阳工学院学报;2006年02期
5 赵晓辉;蔡理;张鹏;;基于量子遗传算法的量子细胞自动机仿真方法[J];微纳电子技术;2011年01期
6 刘满禄;张华;王姮;胡天链;;基于模糊控制器的移动机器人导航[J];兵工自动化;2009年06期
7 黄岩;吴军;刘春明;李兆斌;;自主车辆发展概况及关键技术[J];兵工自动化;2010年11期
8 柴仲明;禹梅;刘舒;;基于遗传算法的机器鱼路径规划[J];兵工自动化;2010年11期
9 续欣莹;谢珺;谢克明;;基于人工免疫势场法的移动机器人路径规划[J];北京工业大学学报;2008年10期
10 张弦;王宏力;;利用神经元拓展正则极端学习机预测时间序列[J];北京航空航天大学学报;2011年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王红;周越;;移动机器人的分层式运动规划方法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 仲朝亮;刘士荣;吕强;;RobSim:一种多移动机器人仿真系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 王小方;吴敏;欧阳丽玉;唐青松;;一种GA-PID算法及其在DC-DC转换器中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 付佳;王美玲;杨毅;周培德;;基于计算几何算法的多智能体快速编队[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 朱正;刘士荣;张波涛;;一种基于改进蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
7 ;Mobile Robot Path Planning Based on Improved Ant Colony Optimization Algorithm[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 张超;王少萍;;自动导航模块控制系统设计[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 王坤坤;尹怡欣;;基于一种改进PSO的移动机器人路径规划[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
10 张春娥;李国昌;;智能Agent在冷弯成形过程中的应用研究[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙鹏飞;基于计算智能技术的蛋白质结构预测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
6 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
7 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
8 许有军;基于扩展规则的若干SAT问题研究[D];吉林大学;2011年
9 贾文川;四足机器人脑机协作导航与规划[D];华中科技大学;2011年
10 张晓辉;云理论和数据挖掘在水上安全分析中的应用[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 年军艳;普适计算下的上下文感知计算若干关键技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 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
3 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
4 王立;面向非结构化地形的六足步行机器人运动规划研究[D];浙江理工大学;2010年
5 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
6 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
7 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
8 程朗;基于多测距仪的AUV三维避碰方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 周雅琴;集群机器人无线网络时间同步与定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 韩丽洁;水下机器人任务规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 胡朝阳,文福拴;免疫算法与其它模拟进化优化算法的比较研究[J];电力情报;1998年01期
4 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
5 欧海涛,张卫东,张文渊,许晓鸣;基于多智能体技术的城市智能交通控制系统[J];电子学报;2000年12期
6 杨俊安,庄镇泉,史亮;多宇宙并行量子遗传算法[J];电子学报;2004年06期
7 周殊;潘炜;罗斌;张伟利;丁莹;;一种基于粒子群优化方法的改进量子遗传算法及应用[J];电子学报;2006年05期
8 张华,李祖枢,吴健,胡天链,陈胡明;竞赛机器人中的巡线技术及其实现[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年10期
9 成伟明;唐振民;赵春霞;刘华军;;移动机器人路径规划中的图方法应用综述[J];工程图学学报;2008年04期
10 郑睿;原魁;李园;;一种用于移动机器人室内定位与导航的二维码[J];高技术通讯;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 范波;基于Agent的多机器人信息融合与协调研究[D];西北工业大学;2004年
2 郑日荣;基于欧氏距离和精英交叉的免疫算法研究[D];华南理工大学;2004年
3 李淑琴;面向任务的多机器人系统的组织设计研究[D];南京理工大学;2005年
4 郝宗波;家庭移动服务机器人的若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 于金霞;移动机器人定位的不确定性研究[D];中南大学;2007年
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1 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
2 卢瑾;基于遗传算法的机器人路径规划研究[D];浙江工业大学;2006年
3 单芳;基于改进蚁群算法的机器人路径规划研究[D];天津财经大学;2006年
4 胡劲草;基于超声波测距技术的自主式移动机器人导航系统研究[D];武汉理工大学;2007年
【相似文献】
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1 唐国新;陈雄;袁杨;;微粒群算法在机器人路径规划中的应用[J];计算机工程与应用;2007年16期
2 王仲民,戚厚军,闫兵,李充宁;一种新型混合优化算法在机器人路径规划中的应用[J];机械设计;2003年06期
3 张纯刚,席裕庚;基于局部探测信息的机器人滚动路径规划(英文)[J];自动化学报;2003年01期
4 伊连云;董玲;付莹莹;张俊亮;;虚拟磁场理论在足球机器人路径规划中的应用[J];自动化博览;2006年02期
5 汪木兰;徐开芸;饶华球;张思弟;;基于改进型BP神经网络多关节机器人逆向运动学求解[J];南京航空航天大学学报;2006年S1期
6 周躜;王腾飞;戴光明;;机器人路径规划中的双向Dijkstra二叉树算法[J];计算机工程;2007年10期
7 祝红芳;王从庆;;机器人路径规划的元胞自动机算法[J];江西科学;2009年01期
8 金晋;陈娟;;笛卡儿坐标系内基于遗传算法的路径规划[J];微计算机信息;2009年29期
9 党志刚;刘丽珏;肖剑明;谌慧滨;韩爽;;机器人项目实践与课堂学习的结合[J];计算机教育;2010年19期
10 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[J];控制理论与应用;2003年01期
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1 张纯刚;席裕庚;;基于滚动窗口的移动机器人路径规划[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年
2 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
3 唐矫燕;赵群飞;黄杰;杨汝清;;基于两足步行椅机器人的人在环中的助残机器人控制系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张国伟;李斌;龚海里;王聪;郑怀兵;;废墟洞穴搜救机器人控制软件设计与实现[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
5 王明辉;王楠;李斌;;面向灾难救援的机器人控制站系统设计[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
6 康惠春;王建军;马春庆;王卫星;贾天义;闫立峰;尹德秀;范巧变;谷书伟;杨文娟;杨大芳;;大型拖拉机底盘机器人自动喷涂集成系统[A];第十五届全国涂料与涂装技术信息交流会暨商用车、工程机械、轨道交通涂装技术研讨会论文集[C];2012年
7 田冬英;王明辉;李斌;;水陆两栖可变形机器人控制系统设计与实现[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
8 屈菊红;李小坚;;基于LabVIEW的机器人远程控制系统的研究与实现[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
9 丁金婷;朱丹奇;;基于LabVIEW的机器人微控制器设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
10 罗亦彪;赖旭芝;吴敏;;平面欠驱动机器人Acrobot的位置控制策略[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
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1 本报记者 张奇锋;救援机器人——“戴着镣铐在跳舞”[N];广东科技报;2011年
2 特约记者 杨保国;中国科大“蓝鹰”称雄机器人世界杯[N];大众科技报;2007年
3 记者 解悦;坐着听课学生也能发电[N];南京日报;2007年
4 予言;现代重工加大船用新品研发力度[N];中国船舶报;2009年
5 徐玢;除了立标准还立什么?[N];科技日报;2010年
6 本报记者诸巍;“黑客帝国”:喧闹的伪哲学?[N];解放日报;2003年
7 本报记者 王怡舟;等待腾飞[N];电脑报;2001年
8 本报记者 任诗芹 文霞平;全球智能控制与自动化大会在肥开幕[N];安徽日报;2000年
9 本报记者 方佛平;孙怡宁 心中有座金山[N];安徽日报;2001年
10 杨昆 杜固宏;神经外科手术的神奇“导航者”[N];中国医药报;2000年
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1 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
2 钟建冬;基于狭窄通道识别的机器人路径规划研究[D];上海交通大学;2012年
3 刘传领;基于势场法和遗传算法的机器人路径规划技术研究[D];南京理工大学;2012年
4 赵进慧;膜计算仿生优化算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
5 柏继云;蚁群优化算法及觅食行为模型研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
6 张鑫;移动机器人导航中的轨迹跟踪与群集运动控制研究[D];长安大学;2012年
7 李晓鹏;煤矿探测机器人姿态控制与局部路径规划研究[D];西安科技大学;2011年
8 孙太任;机器人对环境边界的跟踪控制[D];华南理工大学;2011年
9 张典;大鼠机器人遥控遥测系统与行为模式研究[D];电子科技大学;2013年
10 Dioubate Mamady I;基于进化免疫系统理论的多机器人协作和机器人目标探索研究[D];中南大学;2009年
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1 肖国宝;基于不同环境的机器人路径规划算法研究[D];福建师范大学;2013年
2 王娟;复杂环境下基于贝叶斯蚁群算法的机器人路径规划研究[D];南京师范大学;2011年
3 陈东;机器人路径规划原理与应用[D];西安电子科技大学;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
5 陈曦;基于免疫算法的工业机器人路径规划研究[D];中南大学;2012年
6 徐晓晴;动态环境下基于群智能算法的机器人路径规划[D];南京师范大学;2013年
7 张伟刚;室内自主机器人路径规划技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 薛冰冰;基于改进型遗传算法的足球机器人路径规划研究[D];长春工业大学;2012年
9 卢恩超;复杂环境下改进APF的机器人路径规划研究[D];西北大学;2013年
10 邱燕;小麦精播机器人路径规划研究[D];青岛理工大学;2011年
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