基于神经网络的移动机器人路径规划研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiejie2717
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动机器人是机器人领域的一个重要发展方向,广泛地应用于工业、农业、军事、教育等方面。而路径规划是移动机器人研究中的重要问题之一。本文主要应用神经网络技术,在已知和未知的静态环境下,对移动机器人进行路径规划。本文中移动机器人的路径规划,是在其工作空间中找到一条从起始点到目标点能避开所有障碍物且最短的路径。通过对路径规划技术的发展现状以及各种应用方法的分析,以及神经网络技术的研究,针对不同的静态环境,本文提出了相应的解决方案。针对未知环境下的移动机器人路径规划,提出了一种基于Elman网络的局部路径规划方法。利用Elman网络构造适用于路径规划的神经网络,传感器探测到的环境信息作为网络的输入,机器人的运动转角作为网络的输出。通过离线有教师监督学习,网络以较快的学习速率逐步达到稳定。最后,通过仿真实验验证了该方法的可行性。在静态确定环境中,依据简单的神经网络结构定义描述静态环境,计算出碰撞罚函数,并根据路径最短原则建立了路径与障碍物间的优化模型。利用模拟退火算法对其进行求解。针对经典模拟退火算法收敛速度慢这一缺陷,对该算法进行改进,提出了一种改进模拟退火算法,有效地提高了收敛速度,实现了移动机器人的全局路径规划。最后,提出了一种基于神经网络和遗传算法的路径规划算法。采用神经网络模型对机器人所处的环境进行描述,利用神经网络建立遗传算法的适应度函数,使用遗传算法优化路径;将需规划路径的二维编码简化成一维编码。进一步,将遗传算法和模拟退火算法相结合构成遗传模拟退火算法,代替前面的遗传算法,用于全局路径规划。仿真结果表明,遗传模拟退火算法比标准遗传算法能够更快地在工作环境里规划出一条最优的路径。
其他文献
居住空间郊区化是城市人口从市中心区迁向郊区居住的过程。根据国际经验,居住郊区化往往先于其他城市职能的郊区化。西方国家1920年代开始产生的居住郊区化,主要是由于市中心
<正> 美国农业人口仅占总人口的2%,农业产值占GDP的2%,其现代化水平占世界第一位。近几年来,可持续农业研究取得了一些成就,当前美国可持续农作制度的主要技术途径简介如下。 1
随着信息化的发展,人们迫切需要一种集音频、视频、数据交流为一体的多媒体交流方式,而视频会议系统就是基于这种需求而产生。视频会议系统属于新型的会议服务,是以Intranet(
制造业是工业化和现代化的主导力量,其发展水平是衡量一个国家或地区综合实力和国际竞争力的重要标志。2005年《山东省走新型工业化道路建设制造业强省发展纲要》和2006年《
基层民主是我国民主的重要组成部分,是基础,是根基,没有这个根基,民主大厦是不牢固的,也难以长久发展。基层民主包括农村和城镇两部分,而农村基层民主是其中重要,甚至是更为
<正>建设工程项目招标过程中会遇到各种"价格",不同的"价格"具有不同的含义。这些"价格"出现在招标过程中的不同阶段,如开标前"价格"有最高投标限价和投标价,评标时"价格"有
从1987年至今我国高校体教结合培养模式已经走过了近20年,回顾其发展历程有成绩但也存在许多问题。因此本文选择“中美高校体教结合培养模式比较研究”为主要内容,试图从教育
建筑能耗是国家总能耗的一个重要组成部分,建筑节能已成为实现可持续发展的重要课题之一,随着我国经济的发展,城镇新建建筑量的不断增加,建筑能耗不可避免的会大幅度增加,建
目的 :研究大鼠乙醇性急性胃粘膜损伤中 ,一氧化氮 (NO)与氧自由基的作用及二者之间的关系 ,以探讨NO对急性胃粘膜损伤发挥保护作用的机制。方法 :以酒精给大鼠灌胃制备急性
水电是一种重要的清洁能源,我国水能资源蕴藏量与可开发量均居世界第一位,目前已开发量仅占水资源可开发容量的30%左右,开发前景广阔。水电工程的建设将对生态环境带来一定的