基于改進蟻群算法的撿球機器人多目標路徑規(guī)劃研究.pdf

1、路徑規(guī)劃算法是撿球機器人搜索到有效路徑的核心技術(shù)，目前已經(jīng)成為機器人技術(shù)中的研究熱點。路徑規(guī)劃算法眾多，但對于解決多目標路徑規(guī)劃問題，每種算法都存在不同程度的缺陷。蟻群算法雖然也有自身的不足，但其具有并行性和正反饋性，并且容易和其他智能算法結(jié)合，相對來說，比較適合于解決多目標路徑規(guī)劃問題。本文將針對蟻群算法存在的問題進行研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設計智能撿球機器人并對其撿球環(huán)境建模。編程實現(xiàn)配合撿球機器人工作的遠程監(jiān)控終端

2、，為后續(xù)算法的實驗搭建硬件平臺。撿球機器人工作環(huán)境為網(wǎng)球場，通過場內(nèi)頂部視覺傳感器獲取環(huán)境信息后，直接對信息進行數(shù)據(jù)處理。全部環(huán)境數(shù)據(jù)學習完成后，采用柵格法對環(huán)境進行劃分，柵格大小可根據(jù)實際需要和處理能力調(diào)整。文中將對每個柵格做標識，只考慮機器人在二維空間XY上的信息。⑵研究適于撿球機器人多目標路徑規(guī)劃的改進蟻群算法，采用MFC編程實現(xiàn)多目標路徑規(guī)劃算法仿真軟件，并在仿真軟件中實現(xiàn)算法的實驗。針對蟻群算法存在搜索速度慢，且容易陷入局部最

3、優(yōu)的問題，通過對蟻群算法在多目標路徑規(guī)劃的過程中搜索路徑機理的深入分析，發(fā)現(xiàn)不同的搜索階段對算法參數(shù)有不同的需求。文中利用算法參數(shù)因子對算法搜索性能的重要性，提出一種根據(jù)迭代次數(shù)自適應改變算法參數(shù)的改進蟻群算法,使得算法能夠快速高效地規(guī)劃出理想路徑。⑶針對蟻群算法搜索速度慢的問題，在改進蟻群算法的基礎上，研究適于撿球機器人多目標路徑規(guī)劃的融合算法，并在仿真軟件中實現(xiàn)算法的實驗。由于蟻群算法依靠信息素的積累和更新尋找路徑，初始階段所有路徑