收藏本站
《哈尔滨理工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于免疫进化与混沌变异的移动机器人路径规划

丁伟  
【摘要】: 目前,随着机器人技术的不断进步,机器人学科越来越具有强大的生命力,它在某种程度上已经代表当今信息技术、自动化技术、系统集成等技术的最新发展。 从移动机器人的历史和现状出发,对比了国内外的不同发展状况,对移动机器人领域的研究方向进行了综述。路径规划是移动机器人系统中的一个重要内容,因为它的好坏直接影响到机器人所完成任务的质量,所以路径规划成为移动机器人领域的一个研究热点。着重介绍了移动机器人路径规划中常用的方法,对其中的势场法、栅格法、遗传算法进行了逐一的分析阐述。 本文针对路径规划的特点,对算法的各个环节进行了细致的分析,包括染色体的表示和编码,适应度函数的设计,遗传操作算子的设计,算法参数的分析和选取.提出了将免疫进化算法应用与移动机器人路径规划的综合解决方法. 应用免疫进化算法实现了移动机器人静态环境下的路径规划。在执行规划程序之前先建立了机器人的工作环境,然后执行基于免疫进化算法的路径规划算法。在此算法中:编码方式采用简化的实数编码方法,把机器人的二维坐标简化为一维,加快了机器人最优路径的搜索速度;初始化方法采用大范围初始化,通过综合考虑路径的可行性、路径的光滑性和路径长度,制定了有效的适应度函数;交叉算子采用单点交叉策略;通过免疫算子把所有的路径优化成可行路径,然后通过混沌变异算子进行路径的全局搜索。 针对传统进化算法的“早熟收敛”和“收敛速度慢”两大致命缺点,在分析了导致以上缺点原因的基础上,提出了一种基于人工免疫与混沌变异的双群进化算法。在该算法中,进化在两个子群间同时进行,一个种群使用混沌变异算子对解空间进行充分搜索,另一个种群使用指数衰减的高斯算子进行局部搜索,较快速地规划出性能是全局优化的可行路径。通过在Matlab中的仿真证明:采用免疫进化方法进行机器人的路径规划是有效的和可行的。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

知网文化
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 滕飞;基于虚拟现实技术的路径规划方法研究及应用[D];东北石油大学;2011年
2 刘世聪;机器人避障算法研究[D];东北石油大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏羽,赵海,王刚,苏威积;一种基于BP算法的融合神经网络[J];东北大学学报;2003年11期
2 张明路,焦新境,曹作良;一种新的移动机器人路径跟踪控制策略[J];河北工业大学学报;2000年01期
3 王强,姚进,王进戈;基于遗传算法的移动机器人的一种路径规划方法[J];哈尔滨工业大学学报;2004年07期
4 厉茂海,洪炳镕,罗荣华;移动机器人的同时定位和地图创建方法[J];哈尔滨工业大学学报;2004年07期
5 欧青立,何克忠;室外智能移动机器人的发展及其关键技术研究[J];机器人;2000年06期
6 王军,苏剑波,席裕庚;多传感器集成与融合概述[J];机器人;2001年02期
7 李磊,叶涛,谭民,陈细军;移动机器人技术研究现状与未来[J];机器人;2002年05期
8 龚涛,蔡自兴;未知远程环境下移动机器人导航的并行进化模型[J];机器人;2003年03期
9 王志文,郭戈;移动机器人导航技术现状与展望[J];机器人;2003年05期
10 蔡自兴,邹小兵;移动机器人环境认知理论与技术的研究[J];机器人;2004年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江善和,申东日;一种基于模糊神经网络的自适应PID智能控制器[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年02期
2 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
3 张敏;刘培志;徐英新;王晋华;刘莹;;地面无人作战平台环境感知关键技术研究[J];车辆与动力技术;2007年02期
4 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
5 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
6 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
7 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
8 李擎;徐银梅;张德政;尹怡欣;;基于粒子群算法的移动机器人全局路径规划策略[J];北京科技大学学报;2010年03期
9 孙章军;田海晏;邓双成;孙晨;;移动机器人路径规划仿真平台设计[J];北京石油化工学院学报;2006年03期
10 殷超;刘宏志;;基于因素神经网络的软件工程质量评价[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;A Survey of Current Robot Sensing Technology Research[A];Proceedings of the 5th International Symposium on Test and Measurement(Volume 1)[C];2003年
2 ;Research on Multisensor Fusion Based on Fuzzy-Neural Networks[A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 4)[C];2005年
3 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
4 王赟;刘伟;;基于ACO算法的路径规划研究[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
5 杨淮清;姜琳;金兰;万辉;;一种用于机器人行走区域合并的准则研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化、信息化技术研讨会论文集[C];2005年
6 巫世晶;路红山;王晓笋;邓明星;潜波;;履带车辆换挡自适应模糊控制[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
7 王洪波;田行斌;张海明;黄真;;差动机构在全方位移动机器人上的应用[A];中国机构与机器科学应用国际会议论文集[C];2007年
8 高晶;杨鹏;刘作军;韩光;;准有序动态环境中的移动机器人路径规划[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
9 吴国盛;李云霞;李骊;;一种基于极坐标系下的机器人动态避碰算法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
10 任伟建;李佳明;李静芬;;人工免疫系统在控制中的应用综述[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 陈家乾;移动机器人自主创建环境地图的研究[D];浙江大学;2009年
3 钟鸣;移动式微小型自重构机器人系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 朱嘉;基于视觉与触觉集成传感的多坐标组合测量系统的研究[D];天津大学;2010年
5 张苑竹;混凝土结构耐久性检测、评定及优化设计方法[D];浙江大学;2003年
6 郑丽颖;混沌神经网络及模糊混沌神经网络的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 杨清梅;基于数据融合的拱泥机器人检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
8 洪伟;移动机器人系统中分布式传感器信息融合方法及路径规划问题的研究[D];吉林大学;2004年
9 刘娟;基于时空信息与认知模型的移动机器人导航机制研究[D];中南大学;2003年
10 龚剑扬;混沌保密通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004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 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 李志欣;智能轮式移动机器人的控制系统设计[D];辽宁师范大学;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 王岩;智能建模和模糊广义预测控制研究及在船舶减纵摇控制中的应用[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 王良军;智能移动机器人控制系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 尹继超;机器人遥操作中关键技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常文君,刘建成,于华南,徐玉如;水下机器人运动控制与仿真的数学模型[J];船舶工程;2002年03期
2 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
3 黄红兵;曹敦;胡双红;;网格模型的简化算法研究[J];电脑与信息技术;2007年05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 周瑛;陈基漓;;遗传算法综述[J];广西轻工业;2008年01期
6 佘为;;3ds Max中利用法线贴图在低模上实现高模贴图效果的方法[J];电视字幕(特技与动画);2009年04期
7 孟庆浩,张明路,彭商贤;用于移动机器人避障的超声测距系统软硬件设计[J];河北工业大学学报;1997年00期
8 周浦城,洪炳镕,杨敬辉;基于混沌遗传算法的移动机器人路径规划方法[J];哈尔滨工业大学学报;2004年07期
9 杨敬辉,洪炳镕,朴松昊;基于遗传模糊算法的机器人局部避障规划[J];哈尔滨工业大学学报;2004年07期
10 周明,孙树栋,彭炎午;基于遗传模拟退火算法的机器人路径规划[J];航空学报;1998年01期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 徐树军 余新康 袁艳平;[N];解放军报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 范红;智能机器人路径规划及避障的研究[D];浙江大学;2003年
2 蒙文川;人工免疫算法及其在电力系统中的应用研究[D];浙江大学;2006年
3 张楠;人工免疫系统的混沌机制及在网络入侵检测中的应用[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李怡;虚拟现实技术在工业设计中的应用研究[D];湖南大学;2002年
2 文杰;求解TSP问题的遗传算法[D];南京航空航天大学;2003年
3 郑向阳;自主式移动机器人路径规划研究[D];浙江大学;2004年
4 戴文舟;交通网络中最短路径算法的研究[D];重庆大学;2004年
5 徐晓东;移动机器人几何—拓扑混合地图构建及定位研究[D];大连理工大学;2005年
6 华灵群;基于遗传算法的旅行商问题仿真计算[D];西北工业大学;2006年
7 鲁民;混合智能算法在电力系统无功优化中的应用[D];华北电力大学(北京);2006年
8 丁志磊;基于OBB包围盒的快速碰撞检测[D];兰州理工大学;2006年
9 李腾飞;混沌遗传算法在运动目标跟踪系统中的应用[D];武汉科技大学;2006年
10 潘成欣;用混沌遗传优化方法反演岩性参数变化率的研究[D];中国海洋大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁勤欧,祝国瑞;人工免疫系统及其在空间信息系统中的应用[J];测绘通报;2002年12期
2 侯祥林,陈长征,虞和济,王铁光,纪盛青;神经网络权值和阈值的优化方法[J];东北大学学报;1999年04期
3 徐凌宇,杜庆东,赵海;嵌入式水电事故预测系统中信息融合的方法[J];东北大学学报;2000年01期
4 马明山,朱绍文,何克忠,李相伟;室外移动机器人定位技术研究[J];电工技术学报;1998年02期
5 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
6 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
7 周晴,李衍达;考虑基因表达过程的进化算法[J];电子学报;2002年01期
8 焦李成,杜海峰;人工免疫系统进展与展望[J];电子学报;2003年10期
9 宋爱国,陆佶人;一种基于排序操作的进化算子自适应遗传算法[J];电子学报;1999年01期
10 张著洪,黄席樾;基于免疫应答原理的免疫算法及其在多模态函数优化中的应用[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周兰凤,洪炳镕;一种基于APGA的移动机器人路径规划算法[J];哈尔滨工业大学学报;2005年07期
2 金秀慧;伊连云;付莹莹;牟世刚;;基于通用运动学模型的移动机器人避障路径规划[J];机械工程师;2005年12期
3 高强;;切点法在路径规划中的应用[J];实验室科学;2008年03期
4 刘作军,黄亚楼,王郸维,王义刚;基于电路地图的移动机器人路径规划[J];机器人;2004年06期
5 毕盛;朱金辉;闵华清;钟汉如;;基于模糊逻辑的机器人路径规划[J];机电产品开发与创新;2006年01期
6 贾润亮;;机器人路径规划研究[J];电脑开发与应用;2010年10期
7 霍迎辉,张连明;一种移动机器人的路径规划算法[J];自动化技术与应用;2003年05期
8 周光明,贾梦雷,陈宗海;移动机器人未知环境自主探测的一种高效算法[J];上海交通大学学报;2005年06期
9 王肖青;王奇志;;传统人工势场的改进[J];计算机技术与发展;2006年04期
10 闫利利;严德昆;吴利波;;人工免疫算法在机器人路径规划中的应用[J];计算机与数字工程;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王学先;霍伟;;移动机器人路径跟踪的临时路径方法[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
2 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
3 程拥强;;基于势场法的自主机器人的路径规划[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
4 雷兆明;孙鹤旭;刘作军;林涛;杨鹏;;非完整性约束下移动机器人带虚拟障碍物的路径规划[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 高晶;杨鹏;刘作军;韩光;;准有序动态环境中的移动机器人路径规划[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
6 李贻斌;李彩虹;宋锐;刘鲁源;王睿;;基于混沌控制的多目标不确定环境下移动机器人路径规划[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
7 邱雪娜;刘士荣;俞金寿;;完全遍历路径规划方法及其在清洁机器人中的应用[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
8 刘春阳;程亿强;柳长安;;基于改进势场法的移动机器人避障路径规划[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
9 魏崇竹;马孜;常江辉;;移动机器人全局路径规划中可视图理论的简化[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
10 李少逸;董慧颖;;移动机器人实时安全导航路径规划方法[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 胡立彪;市场免疫机制不可或缺[N];中国质量报;2008年
2 本报记者 沈昀;免疫系统炎症性疾病存认识盲点[N];南方日报;2007年
3 古月;美发现HIV侵犯人体免疫系统的奥秘[N];中国医药报;2006年
4 肖东;增强免疫力小妙方[N];中国中医药报;2008年
5 王楠;海鲜是引起幼童过敏的“大敌”[N];卫生与生活报;2009年
6 通讯员 周晓东 何茹;“免疫系统”的白衣天使[N];西安日报;2010年
7 本报记者 王小龙;他们的研究为我们“设防”[N];科技日报;2011年
8 浙江省审计厅厅长 谢力群;提升审计素质 建设“免疫系统”[N];浙江日报;2009年
9 小新;人类免疫系统“顾此失彼”[N];中国医药报;2007年
10 贾建军;冬季应调理生活方式增强免疫力[N];中国中医药报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫飞;面向复杂室外环境的移动机器人三维地图构建与路径规划[D];大连理工大学;2011年
2 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
3 贾东立;改进的差分进化算法及其在通信信号处理中的应用研究[D];上海大学;2011年
4 康亮;自主移动机器人运动规划的若干算法研究[D];南京理工大学;2010年
5 张鹏翔;多目标进化算法及其在电力系统中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
6 顾嘉俊;移动机器人在非平坦地形上的自主导航研究[D];上海交通大学;2010年
7 王瑜;基于多方法融合的进化算法研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 李映;混合智能计算方法及其应用[D];西安电子科技大学;2002年
9 崔承刚;基于启发式知识进化算法的复杂约束优化问题求解[D];浙江大学;2010年
10 李鹏;不完善信息融合技术及其在移动机器人中的应用[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋勇;基于递归神经网络的移动机器人路径规划方法研究[D];山东大学;2008年
2 谢文明;动态环境下基于人工势场引导进化算法的移动机器人路径规划[D];武汉科技大学;2008年
3 吴涛;移动机器人避障与路径规划研究[D];华中科技大学;2004年
4 谷燕子;移动机器人路径规划技术研究[D];河南科技大学;2011年
5 高丽宏;移动机器人的路径规划和避障控制[D];大连理工大学;2002年
6 王娟娟;移动机器人路径规划方法研究[D];山东理工大学;2010年
7 何伟烽;自主式移动机器人路径规划研究及软件仿真实现[D];西安电子科技大学;2011年
8 雷亮;基于进化算法的移动机器人路径规划研究[D];江南大学;2008年
9 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
10 鲁丹;粒子群算法在移动机器人路径规划中的应用研究[D];武汉科技大学;2009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