基于演化博弈的多机器人路径规划技术研究

摘要

路径规划技术是智能机器人技术研究的重要领域,旨在按照需求的评价标准规划一条从起点到终点的可行路径。随着机器人工作环境与任务的日益复杂,多机器人系统应运而生,其中多机器人路径规划问题成为研究热点。
　　多机器人的协同路径规划不仅要解决机器人自身的路径规划问题,还要解决机器人相互之间的协同问题。传统的基于贪心算法进行全局搜索的方法,能够较好地解决单机器人路径规划问题;诸如人工神经网络、遗传算法、演化算法等被越来越多的运用到多机器人路径规划问题中,但仍然存在着理论依据不够完善、协同技术实现困难等问题。博弈论的兴起,为多机器人路径规划问题的解决提供了从整体角度出发自适应分配路径资源的理论依据。
　　针对多机器人路径规划问题,在全面总结相关技术研究成果的基础上,以演化博弈算法为理论依据,以可视图法为描述工具,主要开展了以下研究工作:
　　1、全面分析了演化博弈理论、路径规划技术,并指出了二者之间的内在联系,为应用演化博弈理论解决多机器人路径规划问题提供可行性分析。
　　2、通过可视图法描述机器人工作环境,根据任务需求确定目标函数,建立多机器人路径规划的演化博弈模型,特别是引入延迟时间的概念,改进了演化博弈算法。MATLAB计算仿真结果表明,通过算法改进,能够得到多机器人路径规划的最优解和/或满意解。

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第1章 绪论

1.1研究意义与目的

1.2研究现状

1.3 本文的主要工作及结构

第2章 机器人路径规划方法

2.1 可视图法

2.2 Dijkstra算法

2.3 演化计算

2.4 小结

第3章 演化博弈论及其应用

3.1 博弈论

3.2 演化博弈论

3.3 演化博弈与智能算法

3.4 小结

第4章 多机器人路径规划的演化博弈

4.1 概述

4.2 算法设计及描述

4.3 算法改进

4.4 算法分析

4.5 算法仿真与实现

第5章 总结与展望

5.1 主要工作总结

5.2 进一步研究工作展望

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢