收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于强化学习的AGV动态路径规划研究

白云飞  
【摘要】:传统的自动规划小车(Automated Guided Vehicles,AGV)路径规划需要提供详细的场景地图,不适应复杂的动态环境,从而导致工作效率低,易发生多车堵塞的情况。又因为强化学习具有自主学习、动态调整等特征,所以可在无环境模型的情况下,完成动态路径规划任务,获得最优路径。但是,本文针对强化学习算法存在的探索-利用不平衡和连续状态空间问题,提出一种基于Kohonen网络融合的强化学习算法(K-L)。并且设计一种基于改进遗传算法和K-L算法结合的双层路径规划方法(GA-KL),能在动态复杂的环境下,实现算法快速收敛,确保AGV无碰撞运行。主要工作如下:1)本文设计一种基于改进强化学习的AGV路径规划算法(K-L算法)。首先,对传统的探索-利用平衡方法改进,引入改进模拟退火算法优化ε-greedy中ε的取值,增大跳出局部最优的能力,从而改善探索-利用之间的不平衡,防止出现AGV频繁绕路无法找到最优解、多次探索导致学习时间过长等问题;然后,在模拟退火算法优化的基础上,通过融合Kohonen网络对连续的外部环境进行聚类分析,得到状态表示方法,改善传统强化学习算法收敛速度慢和AGV环境学习的效率低的问题。最后,通过仿真和实际实验验证了算法的有效性,以及收敛时间上的优势。2)基于K-L算法,本文设计一种基于改进遗传算法和K-L算法结合的双层路径规划方法(GA-KL)。首先,采用由三交叉算子和节点繁忙系数优化的遗传算法(T-GA),作为全局规划算法,以拓扑图节点为编码,避让坐标固定的静态障碍物,生成全局最优路径节点集合;并采用A*算法,以路径最短为目标,寻找节点之间的最短路径。然后,若运行路径上不存在动态障碍物,延用A*算法所规划的路径,快速通过;若发现动态障碍物,则在节点之间采用上述K-L算法进行局部规划,避让局部动态障碍物。该方法将T-GA算法、A*算法与K-L算法相结合,具有良好的全局搜索和动态避让能力。仿真实验和实车实验表明,在复杂的动态环境中,基于GA-KL的路径规划方法能实现有效的动态避障,以及收敛时间上的优势。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 井治财;史恩秀;;基于免疫遗传算法的AGV路径规划方法研究[J];科技与企业;2016年05期
2 郭心德;丁宏强;;离散制造智能工厂场景的AGV路径规划方法[J];广东工业大学学报;2021年06期
3 于洋;杜学历;冯迎宾;;融合A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划方法[J];沈阳理工大学学报;2020年05期
4 耿宏飞;神健杰;;A~*算法在AGV路径规划上的改进与验证[J];计算机应用与软件;2022年01期
5 姜康;王皓;陈佳佳;;复杂障碍物环境下基于转向约束的智能汽车路径规划方法研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2021年09期
6 泰应鹏;邢科新;林叶贵;张文安;;多AGV路径规划方法研究[J];计算机科学;2017年S2期
7 叶小艳;钟华钧;邓可儿;;一种基于改进A~*算法的室内导航路径规划方法[J];计算机技术与发展;2022年02期
8 钱燮晖;何秀凤;郭俊文;王砾;;基于二次A算法的复杂环境下车辆导航路径规划方法[J];甘肃科学学报;2020年02期
9 孙毛毛;匡兵;;基于时间窗的AGV动态避碰路径规划方法[J];计算机应用研究;2022年01期
10 张宏远,方宗德,傅卫平,王会丽;基于Petri网的AGV路径规划方法[J];组合机床与自动化加工技术;2001年07期
11 胡立华;马瑞;张名师;左威健;;基于改进蚁群算法的智能小车路径规划方法[J];太原科技大学学报;2020年06期
12 邢普学;李强;魏巍;严建荣;李立光;;改进A~*算法的AGV路径规划在智慧仓储中的应用[J];信息技术;2019年05期
13 王雨露;林旭梅;刘云飞;毕增杰;;基于改进BAS算法的AGV路径规划方法研究[J];电工技术;2019年22期
14 唐良;方廷健;;基于改进蚁群算法的路径规划方法[J];中国科学技术大学学报;2009年09期
15 林黄智;田柳;;基于改进A~*算法的无人驾驶车辆路径规划方法研究[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2021年02期
16 柳长安;鄢小虎;刘春阳;吴华;;基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法[J];电子学报;2011年05期
17 肖本贤;齐东流;刘海霞;李善寿;;动态环境中基于模糊神经网络的AGV路径规划[J];系统仿真学报;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 陈锦文;兰培真;郭伟桦;蒋思怡;;自动化码头AGV路径规划方法研究[A];2018海峡科技专家论坛暨海峡两岸航海技术与海洋工程研讨会论文集[C];2018年
2 王奇志;王洪志;;关于机器人路径规划三种典型方法的比较与讨论[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
3 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
4 董晓倩;黄军辉;黄素平;;一种智能轮椅的静态路径规划方法[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
5 梁杰;肖厚元;黄威凯;王盼;褚卫华;王斌;;多自由度机械臂高精度控制和路径规划方法研究[A];第十八届中国航空测控技术年会论文集[C];2021年
6 李琪凡;袁子建;唐国元;;无人艇地图环境建模及路径规划方法研究[A];中国造船工程学会船舶力学学术委员会测试技术学组2021年学术会议论文集[C];2021年
7 李欣瑞;李妮;;一种基于DRL的装甲车辆路径规划方法[A];第三十三届中国仿真大会论文集[C];2021年
8 丁晓兰;;无人机撒播技术在农业中的应用[A];荆楚学术(2019年8月)[C];2019年
9 乌萌;李艳;贺鹏;;基于北斗导航定位仪的路径规划方法研究[A];2008年船舶通信导航学术年会论文集[C];2008年
10 顾新兴;孙燕朴;冯纯伯;;一种新的双机器人协调路径规划方法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
11 汤征;丁秀菊;康振东;邢拴林;;浅谈滑板AGV在汽车制造应用中的常见故障及处理[A];第十六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2019年
12 樊云;;AGV技术在停车场(库)的运用设计[A];中国停车产业论文集[C];2020年
13 刘西江;任俊峰;;基于单片机的AGV小车红外遥控的可实现性[A];第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2016年
14 钱肇隽;;惯性导引AGV在烟厂成品仓库的应用研究[A];上海烟草系统2005年度优秀学术论文集[C];2005年
15 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
16 陈国仁;王秀梅;杨书评;;应用于立体仓库的自动导引车(AGV)的运行优化设计[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
17 陈国仁;王秀梅;杨书评;;应用于立体仓库的自动导引车(AGV)的运行优化设计[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
18 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
19 邱广宏;潘伟;程晓春;;基于多Agent资源配送的动态路径规划方法研究[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
20 王仲宾;魏闯先;田卫东;周红娟;;一种改进的基于切线的机器人路径规划算法[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 段群杰;水下机器人实时路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 刘震;高压架空输电线路路径规划方法研究[D];武汉大学;2015年
3 雷艳敏;多机器人系统的动态路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 李国民;面向车间物流的多载量多AGV调度方法研究[D];华中科技大学;2020年
5 娄会东;视觉导引的物料搬运AGV关键技术研究[D];华南理工大学;2015年
6 盛歆漪;粒子群优化算法及其应用研究[D];江南大学;2015年
7 傅启明;强化学习中离策略算法的分析及研究[D];苏州大学;2014年
8 宋天恒;强化学习问题中的正则化最小二乘策略评价算法的研究[D];北京化工大学;2016年
9 许波;可移动障碍环境下最小约束去除问题及其算法研究[D];华南理工大学;2017年
10 张彤;仿人机器人步行控制及路径规划方法研究[D];华南理工大学;2010年
11 王冰;人工蜂群算法的改进及相关应用的研究[D];北京理工大学;2015年
12 喻俊;双向运动型视觉导引AGV关键技术研究及实现[D];南京航空航天大学;2012年
13 浮婷;算法“黑箱”与算法责任机制研究[D];中国社会科学院研究生院;2020年
14 王艳娇;人工蜂群算法的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2013年
15 李美安;普适分布式互斥算法及应用[D];电子科技大学;2007年
16 王小根;粒子群优化算法的改进及其在图像中的应用研究[D];江南大学;2009年
17 胡晓萌;算法主义及其伦理批判[D];湖南师范大学;2021年
18 刘婷;改进人工蜂群算法及其在多用户检测中的应用[D];天津大学;2013年
19 邱剑锋;人工蜂群算法的改进方法与收敛性理论的研究[D];安徽大学;2014年
20 付巍巍;集群智能算法的改进与应用研究[D];大连理工大学;2021年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 白云飞;基于强化学习的AGV动态路径规划研究[D];四川大学;2021年
2 尹山玲;基于时空网络模型的多AGV避碰路径规划方法研究与应用[D];郑州大学;2020年
3 高江徽;基于视觉AGV的动态路径规划方法研究[D];山东理工大学;2020年
4 侯正;基于A*算法的多AGV路径规划问题的研究[D];沈阳工业大学;2021年
5 楼观涛;基于步进式搜索的多AGV路径规划方法及其应用研究[D];浙江工业大学;2020年
6 孙毛毛;面向智能仓储的AGV路径规划方法研究[D];桂林电子科技大学;2021年
7 刘恒麟;多AGV路径规划算法的研究与实现[D];东南大学;2020年
8 殷承铭;AGV系统的路径规划算法研究[D];杭州电子科技大学;2021年
9 张良仁;无人仓AGV优化配置与两阶段路径规划算法研究[D];哈尔滨工业大学;2020年
10 吕雅丽;基于Q学习的高超声速飞行器路径规划方法研究[D];电子科技大学;2021年
11 苏霞;AGV地面控制系统及路径规划策略的研究[D];华南理工大学;2015年
12 李玉勤;数字化工厂中多AGV路径规划研究及应用[D];宁夏大学;2016年
13 吴晓雨;物流系统中AGV路径规划算法的研究[D];吉林大学;2004年
14 张云旺;物流中心多任务场景下多AGV的路径规划算法设计[D];哈尔滨工业大学;2021年
15 凌忠奇;AGV小车路径规划算法的探究[D];机械科学研究总院;2013年
16 吴锋;多机器人系统路径规划方法研究[D];广东工业大学;2012年
17 黄诚杰;智能AGV系统设计及路径规划算法研究[D];福建农林大学;2016年
18 蔡涛;变电站巡检机器人实时路径规划方法研究[D];湖北工业大学;2020年
19 梁森;面向室内导航的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2020年
20 丁志强;基于Q学习算法的快速避障路径规划方法研究[D];大连理工大学;2021年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 IT时报记者 郝俊慧;AGV:在无人仓里“共舞”的机器人[N];IT时报;2018年
2 本报记者 周艳青;AGV测评结果发布:仓储机器人39个严重问题引关注[N];现代物流报;2017年
3 合肥晚报 ZAKER合肥记者 乐天茵子;视觉移动AGV机器人为智慧物流扬起“风帆”[N];合肥晚报;2018年
4 本报记者 武晓莉;给冰冷的算法注入温暖[N];中国消费者报;2021年
5 本报记者 苏晓梅 岳付玉;算法推荐能否告别野蛮生长?[N];天津日报;2022年
6 记者 张清俐;深化算法治理研究[N];中国社会科学报;2022年
7 北京大学新媒体研究院 洪馨仪;平台经济下劳工算法素养不容忽视[N];中国社会科学报;2022年
8 中青报·中青网见习记者 罗希;中青校媒联合上交大媒体与传播学院发起《提高“算法素养”倡议》[N];中国青年报;2021年
9 王轶辰;算法也要有“说法”[N];经济日报;2022年
10 记者 王思北 阳娜 周琳 颜之宏;大数据“杀熟”不能再“杀”了,算法推荐不能乱“推”了[N];新华每日电讯;2022年
11 本报记者 祖爽;剑指行业乱象 算法推荐进入严监管时代[N];中国商报;2022年
12 本报记者 宋婧;新规将算法装入监管“笼子”[N];中国电子报;2022年
13 东南网记者 卢金福;给算法应用戴上“紧箍咒”[N];福建日报;2022年
14 本报评论员 吴迪;以公共利益为底色,引导算法技术向上向善[N];工人日报;2022年
15 新华社记者 余俊杰;规范算法推荐活动,明确用户知情权选择权[N];新华每日电讯;2022年
16 刘俊;促进算法推荐技术规范健康发展[N];人民日报;2022年
17 李贞;共促算法推荐健康有序发展[N];人民日报海外版;2022年
18 记者 毛振华;算法不能变算计[N];新华每日电讯;2022年
19 记者 彭晓玲;大数据和算法的未来 “道德自动化”还是“哲人工程师”[N];第一财经日报;2022年
20 陈俊安 译;整治算法滥用 中国加强监管[N];环球时报;2022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
  • 010-62982499
  • 010-62783978