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机器人技术是20世纪自动控制领域最辉煌的成就。移动机器人也得到了世界各国政府的重视,成为了最具发展潜力和发展前景的应用型产业。为推动和促进机器人和自动化技术的飞速发展,各国产、学、研相关机构均投入大量资源进行机器人技术开发。机器人竞赛是综合性技术的较量,其激烈对抗的精彩过程吸引了不少大学生爱好者,已经成为培养创新人才和发展机器人技术的重要平台。
本文以中国机器人大赛为研究背景,对移动机器人路径规划问题做了详细描述,简单介绍了几种常用的路径规划算法,并总结了其优劣性。“机器人游中国”竞赛项目的制胜之道就是在规定的时间内游历更多的景点,获取更多的分数。针对研究对象和竞赛规则,建立了比赛得分的数学模型,提出了最合算景点的概念及其数学模型,从而设计了一种适合“机器人游中国”竞赛项目参赛机器人路径规划的启发式算法。算法的思路简单清晰,计算速度快,并且实验表明该算法在比赛中能获得良好的比赛成绩。
遗传算法也是常用的路径规划算法之一,本文详细介绍了单亲遗传算法的特点、典型运行步骤以及其组成部分,为改进的单亲遗传算法奠定了理论基础。针对“机器人游中国”路径规划问题,对单亲遗传算法做了必要的改进。构造了序号编码单亲遗传算法的遗传算子:基因换位算子、优质基因保护算子、优质基因优先算子、基因排斥算子和染色体修复算子。这些遗传算子能有效地提高算法的计算效率。通过MATLAB7.10进行仿真计算,本文提出的改进单亲遗传算法用于解决“机器人游中国”路径规划问题,效果甚为理想。
本文以中国机器人大赛为研究背景,对移动机器人路径规划问题做了详细描述,简单介绍了几种常用的路径规划算法,并总结了其优劣性。“机器人游中国”竞赛项目的制胜之道就是在规定的时间内游历更多的景点,获取更多的分数。针对研究对象和竞赛规则,建立了比赛得分的数学模型,提出了最合算景点的概念及其数学模型,从而设计了一种适合“机器人游中国”竞赛项目参赛机器人路径规划的启发式算法。算法的思路简单清晰,计算速度快,并且实验表明该算法在比赛中能获得良好的比赛成绩。
遗传算法也是常用的路径规划算法之一,本文详细介绍了单亲遗传算法的特点、典型运行步骤以及其组成部分,为改进的单亲遗传算法奠定了理论基础。针对“机器人游中国”路径规划问题,对单亲遗传算法做了必要的改进。构造了序号编码单亲遗传算法的遗传算子:基因换位算子、优质基因保护算子、优质基因优先算子、基因排斥算子和染色体修复算子。这些遗传算子能有效地提高算法的计算效率。通过MATLAB7.10进行仿真计算,本文提出的改进单亲遗传算法用于解决“机器人游中国”路径规划问题,效果甚为理想。