基于可拓遺傳算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃

時(shí)間：2021-02-18作者：深圳市龍華區(qū)曼哈頓自動(dòng)化設(shè)備商行瀏覽：139

目前，國內(nèi)外對(duì)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法的研究主要有兩大類，傳統(tǒng)方法與智能方法。傳統(tǒng)方法主要包括：梯度法、柵格法、枚舉法、人工勢場法、自由空間法、A*等圖搜索方法及隨機(jī)搜索法等。其中梯度法易陷入局部較小點(diǎn)，圖搜索法、枚舉法不能用于高維的優(yōu)化問題，勢場法則存在丟失解的部分有用信息的可能。用于機(jī)器人路徑規(guī)劃的智能方法主要有模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等，而模糊方法主要用于在線的規(guī)劃中，自適應(yīng)性較差。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)于環(huán)境復(fù)雜的情況，規(guī)劃能力較差，遺傳算法則是目前應(yīng)用較多的一種方法，受到了廣大研究者的重視．但是，用遺傳算法進(jìn)行機(jī)器人路徑規(guī)劃時(shí)，隨機(jī)產(chǎn)生初始種群，種群規(guī)模大導(dǎo)致搜索空間較大，刪除冗余個(gè)體能力較差，大大影響了路徑規(guī)劃的速度，特別是環(huán)境復(fù)雜或多機(jī)器人路徑規(guī)劃時(shí)，這種缺點(diǎn)較是明顯。筆者在原有基于遺傳算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上，引入了可拓學(xué)理論，對(duì)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，以提高機(jī)器人路徑規(guī)劃的速度和能力。

1 基于柵格的可拓遺傳算法路徑規(guī)劃

可拓學(xué)是1983年由我國學(xué)者蔡文提出的一門原創(chuàng)性學(xué)科，主要研究不相容問題的轉(zhuǎn)化與解決的規(guī)律。經(jīng)過二十年的發(fā)展已經(jīng)形成了它的理論框架，并且在信息、知識(shí)生成、管理、營銷、策劃、控制、數(shù)據(jù)挖掘等許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用?？赏貙W(xué)現(xiàn)在已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域中一個(gè)新的學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)。

本文將可拓理論應(yīng)用到遺傳算法中解決路徑規(guī)劃問題。

（1）采用可拓物元的表示方法來表示機(jī)器人的位置信息；

（2）將可拓學(xué)中的主要概念――關(guān)聯(lián)函數(shù)作為遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)；

（3）采用可拓工程方法中的三種可拓變換形式，豐富了遺傳算法的變異方式。

1.1 柵格表示模型

為了模擬機(jī)器人的工作環(huán)境需要對(duì)其工作空間建立模型，只考慮機(jī)器人工作空間的平面狀況，在二維空間中采用柵格法來建立機(jī)器人的工作空間模型，按照機(jī)器人及工作空間的大小來確定柵格的數(shù)目，以保證機(jī)器人可以在其中自由移動(dòng)。用直角坐標(biāo)法在矩形的工作空間中建立多個(gè)等值大小的小柵格(以10×10的柵格為例)。將直角坐標(biāo)法同序號(hào)法相結(jié)合使用，根據(jù)條件的不同按照映射關(guān)系進(jìn)行變換。自由空間和障礙物均可表示成柵格塊的集合。劃分后的機(jī)器人工作空間如圖2所示，圖中陰影區(qū)為障礙物。

如果您想瀏覽全文，請(qǐng)下載（免費(fèi)）！

推薦閱讀： 回收歐姆龍模塊


深圳市龍華區(qū)曼哈頓自動(dòng)化設(shè)備商行專注于東莞回收PointGrey相機(jī),佛山回收康耐視讀碼器,回收歐姆龍模塊價(jià)格,深圳上門回收機(jī)器人配件,回收康耐視讀碼器電話,上門回收歐姆龍模塊,東莞回收3D打印機(jī),回收康耐視高速傳感器相機(jī),回收諾西SR通信電源模塊多少錢等

• 詞條

  詞條說明

• 市面上的相機(jī)有哪些分類

  市面上較常見到的相機(jī)包括：單反相機(jī)、無反相機(jī)、旁軸相機(jī)、便攜式相機(jī)、卡片機(jī)、長焦相機(jī)等。其中，單反相機(jī)、無反相機(jī)、旁軸相機(jī)都可以更換鏡頭，所以又統(tǒng)稱為可換鏡頭相機(jī)。他們的區(qū)別不在于畫質(zhì)、操控或價(jià)格，而完全在于取景方式的不同上。過去的相機(jī)使用膠片，不像今天有顯示屏可以實(shí)時(shí)觀看畫面，取景需要通過光學(xué)取景窗，單反相機(jī)和旁軸相機(jī)具有原理不同的光學(xué)取景窗，但在今天看來已非必要，無反相機(jī)完全舍棄了光學(xué)取景窗。

• 【回收歐姆龍模塊】電腦主板上各個(gè)模塊的功能

  電腦主板上各個(gè)模塊的功能1、CPU模塊CPU模塊包括CPU芯片、CPU插座和風(fēng)扇。它按系統(tǒng)程序接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中。同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮控制電路。2、內(nèi)存模塊內(nèi)存模塊包括內(nèi)存插槽和內(nèi)存

• 工業(yè)機(jī)器人主要部件組成有哪些

  1、工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)造工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。2、工業(yè)機(jī)器人的分類工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種

• 凌華為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)推出多項(xiàng)目解決方案

  隨著科技發(fā)展和新興產(chǎn)品的產(chǎn)生，制造業(yè)者的生產(chǎn)型態(tài)因此面臨重大轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品生命周期越來越短、少量多樣的生產(chǎn)、不穩(wěn)定的訂單和生產(chǎn)合格率的控制都成為新世代的制造業(yè)挑戰(zhàn)。而勞動(dòng)力短缺，人力成本不斷攀升的壓力較是一大考慮。在此情況下，制造業(yè)者想兼顧低單位成本、質(zhì)量穩(wěn)定與高生產(chǎn)效率，導(dǎo)入以產(chǎn)業(yè)機(jī)器人為**的自動(dòng)化生產(chǎn)流程，便逐漸成為一種理想的解決方案。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)機(jī)器人有許多類型，從早期的直角坐標(biāo)系機(jī)器人，隨著制程