基于微粒群算法的群機器人系統(tǒng)路徑規(guī)劃研究.pdf

1、作為一種新型的群體智能算法，微粒群算法源于群居生物行為的啟發(fā)，具有收斂速度快、搜索效率高的特點，已成功應用于多種優(yōu)化問題的研究。群機器人是典型的群體智能系統(tǒng)，用于目標搜索時，系統(tǒng)中的個體機器人與微粒群算法中的微粒具有映射關系，僅若干物理特性不同。故可將微粒群算法擴展后用于群機器人系統(tǒng)的建模及協(xié)調控制。同時，在自主移動群機器人學中，避障導航及路徑規(guī)劃等問題屬于基準任務，亦是本文的立論依據(jù)。 本文首先對群機器人的系統(tǒng)特征進行形式化描

2、述，將微粒群算法擴展后，提出一種適合于群機器人目標搜索的算法模型，并對其性能通過仿真實驗進行了研究，發(fā)現(xiàn)其能夠用于指導群機器人的目標搜索。然后，對群機器人的路徑規(guī)劃問題進行了綜述，在環(huán)境信息未知且同時存在靜態(tài)及動態(tài)障礙的情形下，基于機器人的多傳感器結構特征，在傳統(tǒng)人工勢場法的基礎上，提出一種適用于群機器人系統(tǒng)的基于多傳感器結構的人工勢場避障導航算法。該算法的有效性通過仿真實驗得到驗證。最后將上述方法進行有效集成，在存在環(huán)境障礙物的情況下