移動機器人自治導(dǎo)航的軟計算方法研究.pdf

1、軟計算為開展移動機器人的智能研究提供了新的手段和挑戰(zhàn)。本文以一種全方位移動機械手為背景，結(jié)合中國科學(xué)院百人計劃項目“智能控制方法及應(yīng)用研究”和科技部國際科技合作重點項目“智能機器人的腦功能開發(fā)”，展開軟計算方法在基于行為控制結(jié)構(gòu)和感知器的移動機器人自治導(dǎo)航領(lǐng)域的研究。 首先對一類智能機器人一移動機器人的相關(guān)問題進(jìn)行了介紹，綜述了智能控制在移動機器人體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究進(jìn)展以及軟計算方法在基于感知器的移動機器人自治導(dǎo)航領(lǐng)域的研究和應(yīng)

2、用，并介紹了本文的選題背景和內(nèi)容安排。 其次，基于模塊化思想，搭建了全方位移動機械手的控制系統(tǒng)框圖。設(shè)計了一種新的以行為模型為基礎(chǔ)的混合式體系結(jié)構(gòu)，分析了行為協(xié)調(diào)模塊的設(shè)計要點，并給出了兩個說明性實例。 第三，從改進(jìn)通常的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、節(jié)點功能和推理機制出發(fā)，提出了一種擴展型神經(jīng)模糊推理網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以彌補原有網(wǎng)絡(luò)的不精確推理和信息損失。針對基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)問題，分別設(shè)計了基于Mamdani模型的離線和在線以及基于包含確定

3、度的Mamdani模型的三階段學(xué)習(xí)算法。復(fù)雜系統(tǒng)模糊辨識仿真驗證了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法的有效性，并成功地應(yīng)用于移動平臺墻壁跟蹤導(dǎo)航控制器的設(shè)計。 第四，針對擴展型神經(jīng)模糊控制器的基于非訓(xùn)練數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)問題，建立了一類基于強化學(xué)習(xí)的神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)?？紤]將強化學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)的實現(xiàn)思路，設(shè)計了神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)的在線學(xué)習(xí)算法。并同時建立了基于強化學(xué)習(xí)的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。移動平臺的避障仿真驗證了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法的有效