太陽(yáng)能光伏板清潔機(jī)器人路徑規(guī)劃研究與應(yīng)用.pdf

1、利用移動(dòng)機(jī)器人對(duì)太陽(yáng)能光伏板進(jìn)行清潔的首先任務(wù)是解決路徑規(guī)劃的問(wèn)題。本文研究了在西部地區(qū)大型太陽(yáng)能光伏板發(fā)電站的環(huán)境背景下，移動(dòng)平臺(tái)式清潔機(jī)器人基于改進(jìn)蟻群算法進(jìn)行全局路徑規(guī)劃的解決辦法。在過(guò)去環(huán)境模型中只顯示二維長(zhǎng)度信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)行拓展改進(jìn)——增加危險(xiǎn)度這一概念，更加逼近現(xiàn)實(shí)的模擬智能路徑規(guī)劃問(wèn)題；并且實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光伏板發(fā)電站三維地圖信息的環(huán)境建模，最后進(jìn)行全局三維路徑規(guī)劃問(wèn)題的研究與應(yīng)用。主要工作如下：
　　（1）針對(duì)建設(shè)在

2、西部地區(qū)大型太陽(yáng)能發(fā)電站光伏板清潔難題，提出輪式移動(dòng)機(jī)器人清潔的解決方案。以太陽(yáng)能光伏發(fā)電站實(shí)況模擬搭建環(huán)境模型，對(duì)光伏板清潔機(jī)器人的全局路徑規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了研究。將太陽(yáng)能光伏板設(shè)置為環(huán)境地圖中的障礙物，提出了一種基于概率理論與蟻群算法相結(jié)合的改進(jìn)柵格環(huán)境建模方法，通過(guò)在搜索路徑中選擇經(jīng)過(guò)概率加權(quán)的策略，進(jìn)行全局路徑規(guī)劃的模擬仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，較傳統(tǒng)建模方法，改進(jìn)后的建模方法具有一定的優(yōu)越性。
　?。?）為了克服蟻群算法中控制

3、參數(shù)難以確定、易陷入局部自由度、早熟等現(xiàn)象，采用云模型理論對(duì)蟻群算法進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)對(duì)云隸屬函數(shù)的參數(shù)控制，實(shí)現(xiàn)算法的自適應(yīng)調(diào)整策略，最終減少算法的迭代速度。與基本蟻群算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，改進(jìn)蟻群算法的光伏板清潔機(jī)器人路徑規(guī)劃方法提高了機(jī)器人路徑規(guī)劃效率，且能安全避開障礙物。
　?。?）針對(duì)清潔機(jī)器人在工作環(huán)境中，因?yàn)闅夂蜃兓蜕硥m天氣影響，在規(guī)劃路徑中出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)障礙物等沖突問(wèn)題，希望提高機(jī)器人路徑規(guī)劃中的越野性能和工作效率，提

4、出一種三維路徑規(guī)劃的方法。依據(jù)地勢(shì)海拔的高低不同，進(jìn)行概率論分布來(lái)設(shè)置不同的通過(guò)優(yōu)先級(jí)，將地勢(shì)海拔的高低變化和最短最優(yōu)的路徑相互平衡，從而智能合成一條距離最短且路徑中高坡與低谷地形難度適中的路徑，利用MATLAB軟件設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，驗(yàn)證了該方法的有效性。
　?。?）根據(jù)文中的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合實(shí)際中成熟且可高度自由定制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了大量的模擬實(shí)驗(yàn)，獲得了珍貴的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且對(duì)此進(jìn)行研究，得出對(duì)比仿真模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工作要求的