机器人路径规划 毕业论文.doc

机器人路径规划_毕业论文I / 27
论文题目：_基于蚁群算法的机器人路径规划
系 ：__ 信息与机电工程系__
专业年级：__ __
学 号：_____ __ _
姓　　名：_________ _ _
指导教师、职称：_ _
2010年 5月 15 日
Robot’s Path Planning Based on
Ant Colony Algorithm
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目录
摘要I
AbstractII
1 引言1
课题背景及意义1
主要研究内容及关键问题3
论文结构3
2 机器人路径规划概述5
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路径规划的定义5
路径规划问题的分类5
环境建模6
可视图法6
栅格法7
3 蚁群算法概述8
蚁群算法的基本原理8
基本蚁群算法的数学模型9
对蚂蚁个体的抽象9
问题空间的描述10
寻找路径的抽象10
信息素挥发的抽象10
启发因子的引入10
4 基于蚁群算法的机器人路径规划12
环境建模12
算法的描述13
算法的步骤14
5 仿真实验及结果分析17
仿真实验17
结果分析18
6 结束语21
参考文献22
致谢23
XX农林大学金山学院本科毕业论文
摘要
移动机器人的研究开始于上个世纪60年代末期,是人工智能、机器入学、仿生学、控制理论和电子技术等多种技术学科交叉的产物。随着科技的发展和社会的进步,机器人已经走出实验室,在深海勘测、汽车制造、医学科研、能源开采、军事现代化等领域中都占有着其不可取代的位置。机器人的应用越来越广,越来越深入,各应用领域对机器人的要求也越来越高,因而移动机器人的研究逐渐成为趋势,成为高新技术应用领域的热点。目前,对于移动机器人相关技术的研究,虽然已取得了大量的成果和突破性的进展,但是在很多关键理论和实际问题上,还有待解决和完善。因此,进行移动机器人相关技术的研究,实现移动机器人的全智能化具有非常重要的现实意义。
本文讨论的机器人环境为静态全局环境已知,通过栅格法对已知环境进行抽象,建立机器人工作空间模型,并采用蚁群算法,模拟蚂蚁觅食行为,根据优化条件搜索出一条从指定起点到终点的最优或近似最优路径,即全局路径规划。机器人利用自身视觉传感器按照规划出的最优路径自动导航,无碰撞地移动到目标点。
通过Matlab平台实施仿真,实验结果表明,在环境地图已知的情况下,该算法能迅速规划出较优的全局路径,并且算法简单有效。与传统的搜索算法比较,它可以避免陷入过早收敛,能实现移动机器人在较短时间内搜索到最佳路径并规避障碍。
关键词：蚁群算法；组合优化；机器人；路径规划
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Abstract
Mobile robot began in the late 60s of last century, is artificial intelligence, machine school, bionics, control theory and electronic technology, and other technical disciplines cross product. With the technological development and social progress, the robot has been out of the laboratory, in the deep-sea exploration, automobile manufacturing, medical research, energy, mining, military modernization in all fields occupy an irreplaceable position. Used more and more robots, more depth, the applications of robots more and more demanding, so mobile robot become a trend, a high-tech hot spot applications. Currently, the mobile robot related technology r